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ZOOLOGIA.indb 1 29/05/12 12:02 ZOOLOGIA.indb 2 29/05/12 12:02 ZOOLOGIA.indb 3 29/05/12 12:02 SOBRE O CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS O Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas na Modalidade de Educação a Distância foi idealizado de forma a ofertar gratuitamente um Curso de qualidade com a possibilidade de formação de Biólogos e Professores capazes de atuarem na Educação básica. O Curso faz parte do Programa Universidade Aberta do Brasil- UAB-que foi implementado pelo Ministério da Educação, em 2005, com o objetivo de ampliar, em caráter experimental, a oferta do ensino superior gratuito e de qualidade no Brasil. Tem como público alvo Professores vinculados ao sistema público de ensino que não possuem Licenciatura. O candidato deve ser aprovado no processo de seleção da Instituição Pública vinculada ao Sistema Universidade Aberta do Brasil- UAB e atender a todos os requisitos exigidos para poder ingressar no sistema nacional de educação superior a distância como aluno regularmente matriculado. O Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas objetiva-se a formar professores e capacitar profissionais para um contexto educacional de mercado, pautado em uma ética, cujo propósito final seja a melhoria qualitativa da educação básica no País. O curso permite ao licenciando a formação específica da área de biologia, mas também uma formação geral articulada à prática docente, assegurando ao futuro licenciado uma visão global do processo educativo. ZOOLOGIA.indb 4 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores 09 1. Informações prévias 11 2. Classificação dos seres vivos 13 3. Reino Protozoa 14 3.1. Protozoários (grego: protos - primeiro; zoon - animal) 16 4. Características gerais dos animais 28 4.1. Simetria 29 4.2. Diferenciação celular 30 4.3. Camadas germinativas 31 4.4. Cavidades corporais 32 5. Filo Porifera 32 5.1. Características gerais 32 5.2. Tipos morfológicos 35 5.3. Reprodução 35 5.4. Classes do Filo Porifera 38 6. Filo Cnidaria 43 6.1. Características gerais 43 6.2. Classificação e reprodução 46 7. Filo Platyhelminthes 55 7.1 - Características gerais 55 7.2 - Classificação e reprodução 58 8. Filo Nematoda ou Nemathelminthes 66 8.1- Características gerais 66 8.2 - Classificação 70 Glossário 75 Referências 78 UNIDADE 2 Zoologia de Invertebrados Superiores 79 1. Filo Mollusca 82 1.1 - Características gerais 82 1.2 - Classificação 89 1.3 - Importância do estudo de moluscos 98 2. Filo Annelida 106 2.1 - Características gerais 106 2.2 - Classificação 113 3. Filo Arthrophoda 122 3.1 - Características gerais 122 3.2 - Classificação 125 4 - Grupo dos Lofoforados 150 4.1 - Filo Phoronida 151 4.2 - Filo Bryzoa 152 4.3 - Filo Brachiopoda 152 5. Filo Chaetognatha 164 6. Filo Equinodermata 164 6.1. Características gerais 164 6.2. Classificação 168 Glossário 179 Referências 182 SUMÁRIO ZOOLOGIA.indb 5 29/05/12 12:02 Prezado estudante, a proposta deste material é levar ao aluno de Ciências Biológicas o entendimento científico (teórico e prático) de um dos grupos biológicos mais interessantes existentes na Terra. É pela zoologia, no entanto, que se permite, essencialmente, o estudo descritivo e sistematizado dos invertebrados, mas nada nos impede de o fazermos sob as abordagens evolutivas e ecológicas quanto ao desenvolvimento das estruturas, que desempenham funções específicas, bem como o papel destes organismos no ambiente. Então, não há dúvida de que este conteúdo é essencial para a sua formação profissional. O grupo dos invertebrados é bastante diverso e de distribuição cosmopolita, abrangendo os ambientes aquáticos (dulcícolas e marinhos) e terrestres. Dentro desse grupo, existem alguns animais que são comuns no nosso cotidiano, como, por exemplo, os caracóis, as minhocas e os insetos, de um modo geral; outros, já são menos comuns, como as esponjas e as águas- vivas. Por causa desta diversidade pouco compreendida é que os invertebrados ainda geram tantas confusões entre as pessoas (quase todo mundo acha que aranha é inseto, não é mesmo?). Por esta razão, a fim de diminuir substancialmente as dúvidas recorrentes sobre este grupo, mas considerando ainda o vasto conteúdo de Zoologia de Invertebrados, este material foi preparado didaticamente em duas unidades, contendo informações básicas primordiais, baseadas em bibliografias científicas clássicas sobre o assunto. Na primeira unidade, estudaremos os Invertebrados Inferiores e, na segunda, os Invertebrados Superiores, ambas nos seus aspectos morfológicos, fisiológicos, sistemáticos, ecológicos e evolutivos. Para que haja uma compreensão adequada do assunto, sugiro que leia atentamente todo o material e que faça todas as atividades propostas, porque muito o auxiliarão no seu aprendizado. Desta forma, tenha um ótimo proveito deste material e bom estudo! ZOOLOGIA.indb 6 29/05/12 12:02 ZOOLOGIA.indb 7 29/05/12 12:02 ZOOLOGIA.indb 8 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 9 ZOOLOGIA.indb 9 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 10 INTRODUÇÃO Caro estudante, seja bem vindo ao início do estudo sobre a Zoologia de Invertebrados. Nesta unidade, começaremos a observar as principais características zoológicas inerentes aos invertebrados que, didaticamente, classificamos como inferiores. Veremos, além das características morfo-fisiológicas, alguns fatores evolutivos e ecológicos que contribuíram para que este grupo tivesse sucesso no nosso ambiente, ao longo das diversas transformações por que a Terra passou. A Unidade tem por objetivo: @ Entender o porquê dos invertebrados inferiores receberem esta denominação; @ Conhecer o funcionamento das principais características morfológicas dos invertebrados inferiores; @ Identificar as principais características evolutivas e ecológicas deste grupo; @ Conhecer os principais aspectos médicos e econômicos relacionados aos invertebrados inferiores. ZOOLOGIA.indb 10 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 11 1. INFORMAÇÕES PRÉVIAS Vamos começar o estudo deste conteúdo com o seguinte questionamento: quando falamos em Animais Invertebrados, você pensa em quê? Certamente, logo nos remetemos àquele antigo conceito aprendido ainda no ensino fundamental, de que “animais invertebrados são aqueles que não possuem vértebras”. Daí, pensamos logo naqueles animais que, segundo a maioria das pessoas, são vistos como inimigos “asquerosos”, que, às vezes, nem têm aparência de animal. Antes de prosseguirmos, vamos entender, primeiramente, o que é um animal! Considerando que os invertebrados são seres vivos classificados como pertencentes ao Reino Animal, como poderíamos, então, definir um ser vivo “animal”? Para um organismo ser classificado como animal, ele deve ser eucarionte, pluri celular e se alimentar através da ingestão. Já é sabido que o Reino Animal (ou Animalia) é subdivido em dois grupos: os Invertebrados e os Vertebrados. Embora sejamos mais familiarizados com os animais vertebrados (p.e.: jacaré, peixe, cachorro, pássaro, etc), os invertebradossão o maior grupo, correspondendo a aproximadamente 95% de todo o Reino Animal. Esta subdivisão se dá pela característica inerente aos vertebrados: a presença da coluna vertebral (também conhecida como espinha dorsal), que passa a ser referência de comparação de todo o Reino Animal. Por esta razão, alguns autores consideram esta classificação artificial, especialmente manifesta quando se observa a vasta heterogeneidade de grupos que são amontoados nesta categoria, porque não há uma única característica positiva comum a todos os invertebrados (RUPPERT; BARNES, 1996). É imensa a variação no tamanho, na diversidade e na adaptação a diferentes modos de existência deste grupo. Como há uma enorme diversidade de espécies reunidas dentro de invertebrados, podemos dividi-lo, ainda, em invertebrados inferiores e invertebrados superiores. Então, atenção a este comentário! Vamos deixar claro, antes de qualquer coisa, que esta classificação é meramente didática e não está correta sob o ponto de vista evolutivo. Este tipo de expressão (“superior” e “inferior”) é usado mais frequentemente do que deveria nas áreas das ciências biológicas, infelizmente, e não tem respaldo na sistemática moderna e muito menos na compreensão do ponto de vista evolutivo. O ideal seria usarmos os termos “primitivo” e “derivado”, porque esta dicotomia marca apenas qual destes estados, uma característica qualquer (por exemplo: morfológica) se modificou, ou seja, a ideia é de uma característica mais ancestral e uma mais nova, tendo-se a segunda “derivado” da mais “primitiva”, a primeira. ZOOLOGIA.indb 11 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 12 Neste caso, consideraremos como invertebrados inferiores (Figura 1), os organismos mais simples que os demais, em estrutura morfológica e fisiológica, como: os poríferos, cnidários, platelmintos e nematelmintos, que são os organismos que trataremos individualmente nesta unidade. Os invertebrados que consideraremos superiores (Figura 2) (moluscos, anelídeos, artrópodes e equinodermos) serão trabalhados na segunda unidade. Figura 1 - Os invertebrados inferiores são grupos com organização simples. As esponjas (A) são poríferos filtradores. A anêmona (B), um cnidário, possui tentáculos venenosos para captura de suas presas. Entre os platelmintos, a planária (C) é de vida livre, já a tênia (D) é parasita. Nos nematelmintos encontramos o Ascaris (E), um parasita humano. Figura 2 - Os invertebrados superiores são grupos com grau de desenvolvimento maior que os invertebrados inferiores. Nos anelídeos, a minhoca (A) apresenta importância na fertilização do solo. Os moluscos, como o caracol (B) e o polvo (C) apresentam o corpo mole. Nos artrópodes, com patas articuladas, encontramos os insetos (D) e os aracnídeos (E). Já os equinodermos são representados pela estrela-do-mar (F) e pelo ouriço-do-mar (G). ZOOLOGIA.indb 12 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 13 2. CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS A classificação dos seres vivos, de modo simplificado, é o agrupamento dos organismos vi vos com base na descrição de suas características e similaridades encontradas. Os padrões envolvidos na distribuição dos caracteres entre os organismos é que vão determinar tal processo classificatório. A necessidade de agrupar os seres vivos em categorias, deu-se, então, graças à imensa diversidade de organismos vivos existentes na Terra, numa tentativa de universalizar os nomes e minimizar as mudanças que, geralmente, ocorriam de um lugar para outro. Assim, o principal objetivo da classificação é contribuir para identificar (determinar) e dis tinguir, de forma precisa e unânime, cada grupo biológico, através do estudo de suas propriedades. Por causa disto, foi criado um sistema de classificação dos organismos, baseado numa nomenclatura internacional de designação dos seres, de forma a organizá-los para facilitar a identificação e, consequentemente, seu uso. O mentor deste sistema foi o sueco Carl von Linné (ou simplesmente Lineu), que propôs regras para classificar e denominar animais e plantas. Segundo este sistema de classificação, cada organismo seria conhecido por dois nomes apenas, seguidos e inseparáveis. Desta forma, surgiu a nomenclatura binomial, a qual é ainda hoje utilizada. Lineu criou uma série de categorias taxonômicas que definem níveis hierárquicos de agrupamento, na qual, a espécie, é um agrupamento de indivíduos considerado de menor abrangência. Atualmente, são reconhecidas as seguintes categorias taxonômi cas: Espécie, Gênero, Tribo, Família, Ordem, Classe, Filo (ou Divisão para plantas) e Reino (Figura 3). Existem, ainda, categorias intermediárias formadas pela adição dos prefixos: Super, Sub e Infra. Figura 3: Categorias taxonômicas atuais. Fonte: http://nossomeioporinteiro.wordpress.com/category/zoologia/taxonomia/ ZOOLOGIA.indb 13 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 14 Precisamos ter uma noção básica a respeito desta distribuição taxonômica para começarmos a nos familiarizar com estes termos que aparecerão em todo o material. Convido a todos, então, a iniciarmos o estudo particular de cada grupo de animais invertebrados inferiores! Antes de começarmos o estudo de cada grupo invertebrado, acesse os links abaixo e assista aos vídeos. Estes vídeos fazem uma introdução muito interessante sobre a vida no mundo dos invertebrados. Divirta- se! • http://www.youtube.com/watch?v=U2EyYnTAZC0 • http://www.youtube.com/watch?v=RPQiD6fENZA&feature=fvwrel • http://www.youtube.com/watch?v=kpah7x0WNjc&feature=related 3. REINO PROTOZOA Estudante, caso não tenha observado, em nenhum momento até então os organismos protistas foram mencionados no texto, mas, como são tradicionalmente estudados dentro de Zoologia de Invertebrados, faremos aqui uma apresentação deste grupo. Já vimos anteriormente que o Reino Animal se divide em dois grandes grupos: invertebrados e vertebrados. Dentro de cada um destes grupos, existem categorias inferiores, de Filo, que representam modelos estruturais organizacionais básicos, claramente diferenciados na literatura científica. Mas, infelizmente, a classificação do mundo animal não é definitiva e está longe de ser. Quanto mais os pesquisadores se aprofundam nos estudos da zoologia, mais surgem dúvidas e mudanças na posição de alguns grupos. Por esta razão, surgem grupos de posição duvidosa, seja pela apresentação de caracteres híbridos entre dois ou mais tipos, seja por apresentar características próprias, mas cujo peso específico, do ponto de vista taxonômico, ainda não está claro. Assim, dependendo do autor que se está estudando, tais informações podem variar. Neste contexto, surgem os protistas (Figura 4), que englobam organismos eucariontes, unicelulares, autótrofos e heterótrofos. Neste reino, ainda, são colocadas as algas inferiores: euglenófitas, pirrófitas (dinoflagelados) e crisófitas (diatomáceas), que são protistas autótrofos (fotossintetizantes), que não serão tratadas, neste material. Pelo fato de serem organismos fotossintetizantes, as algas são geralmente estudadas dentro do Reino Vegetal (ou Plantae), em disciplinas como Sistemática Vegetal, mas atenção: não são pertencentes ao Reino Vegetal, mas ao Reino Protista (WHITTAKER, 1969). Segundo os sistemas lineanos de classificação, os protistas heterotró ficos são agrupados como protozoários dentro do Reino Animalia e os protistas autotróficos como algas, no Reino Plantae. Os protozoários, por sua vez, são protistas heterótrofos. ZOOLOGIA.indb 14 29/05/12 12:02UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 15 Figura 4: Exemplos de organismos protistas. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos/bioprotista.php O Reino Protista é definido, ainda, como eucariontes uni celulares (WHITTAKER, 1959), devido às características estruturais dos protistas comporem a organiza ção estrutural de uma célula eucarionte: membrana citoplasmática (plasmalema), organelas membranares (complexo de Golgi, vacúolos, dictiossomos, mitocôndrias, plastos, membrana nuclear), presença de núcleo, etc. Tais componentes celulares são estudados na disciplina de Biologia Celular. O núcleo dos protistas é bem típico ao de um eucarionte, apresentando um envoltório membranoso, conhecido como carioteca. A maioria dos protis tas tem um ou vários núcleos monomórficos (com o mesmo tama nho e forma). Entretanto, outros, como os ciliados, possuem núcleos dimórficos, possuindo um macronúcleo (de função vegetativa) e um mi- cronúcleo (de função reprodutiva). A forma de vida tipicamente unicelular, inerente aos protistas, estabelece restrições e condições únicas, muito específicas a este grupo e, isto, acaba refletindo diretamente na estrutura corporal destes organismos. Desta forma, veremos, por partes, cada uma de suas características. ZOOLOGIA.indb 15 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 16 3.1. PROTOZOÁRIOS (GREGO: PROTOS - PRIMEIRO; ZOON - ANIMAL) 3.1.1. ASPECTOS GERAIS Os protozoários constituem um grupo de eucariontes com cerca de 80 mil organismos, que surgiram na Terra há, aproximadamente, 3,5 bilhões de anos, na forma de procariontes fermentadores. O nível de organização celular é a única característica comum a todos os protozoários. Nos demais aspectos, é um grupo diversificado, heterogêneo, que evoluiu a partir de algas unicelulares. A maioria dos protozoários é microscópica, entretanto, alguns deles podem ser vistos a olho nu. Podem ser encontrados como células isoladas ou em colônias, mas existem, ainda, aqueles que são de vida livre, podendo ser encontrados em qualquer lugar que tenha umidade. Também existem as espécies que são parasitas, comensais e mutualistas. A troca de gases respiratórios do protozoário se processa em toda a superfície celular. 3.1.2. PRINCIPAIS ORGANELAS DOS PROTOZOÁRIOS A maioria dos protozoários apresenta um corpo composto por uma única célula, que pode variar de poucos micrômetros (nos coanoflagelados) a até muitos centímetros (alguns dinoflagelados, foraminíferos ou amebas). Esta arquitetura corpórea do protozoário é limitada pela membrana celular. A flexibilidade ou rigidez do corpo e de sua forma são dependentes do citoesqueleto, localizado logo abaixo da membrana celular. Assim, o citoesqueleto e a membrana formam uma “película”, que é como uma “parede corporal” destes organismos. As organelas locomotoras dos protozoários, são tão importantes que servem como características para definir os grupos dos protozoários: podem ser flagelos, cílios ou pseudópodos (extensões fluidas do corpo). Estes grupos e suas estruturas locomotoras serão discutidos a fundo daqui a pouco. Salvo algumas características específicas em cada um dos grupos de protozoários, de um modo geral, o alimento ingerido ocupa uma vesícula ou vacúolo alimentar, que se conjuga e se funde aos lisossomos primários já presentes na célula. À medida que a fusão ocorre, são liberadas no interior do vacúolo ácidos lisossômicos e enzimas hidrolíticas. Os produtos da digestão intracelular (porque ocorreu dentro de uma organela, no caso, o vacúolo) difundem-se do vacúolo para o citoplasma celular, onde podem ser utilizados no metabolismo por outras organelas ou armazenados em formas como o glicogênio e o lipídio. O material que não é digerido pela célula, ou seja, a excreta, é liberado para o seu exterior também por meio da fusão de vesícula (agora, denominada vesícula residual) com a membrana celular. Este processo final é conhecido como exocitose (Figura 5). Os resíduos sólidos não digeridos são expelidos em qualquer ponto da periferia, por extrusão do vacúolo, ou num ponto determinado da membrana, denominado citopígeo ou citoprocto (Figura 6). ZOOLOGIA.indb 16 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 17 Figura 5: Esquema da digestão de um protozoário. Fonte: http://lidjajessica.blogspot.com/2011_02_01_archive.html Figura 6: Esquema da digestão de um protozoário, evidenciando o citopígeo. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos/bioprotista2.php O processo de excreção pode ocorrer também através de uma organela especializada denominada vacúolo pulsátil ou contrátil, que está presente nos protozoários de água doce e também possui a função de regulação osmótica ou osmorregulação da célula. Os protozoários de água doce são hipertônicos em relação ao meio em que se encontram e por isso ocorre, por osmose, uma entrada contínua de água por seu interior. Para evitar que o protozoário ZOOLOGIA.indb 17 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 18 inche e estoure, o vacúolo contrátil bombeia continuamente o excesso de água para fora do protozoário (Figura 7). Figura 7: Esquema da digestão de um protozoário . Fonte: http://lidjajessica.blogspot.com/2011_02_01_archive.html 3.1.3. REPRODUÇÃO Na maioria dos protozoários, a reprodução ocorre assexuadamente (mitose) por: i) fissão (ou divisão) binária (ou cissiparidade, ou divisão simples, ou bipartição), quando a divisão do organismo resulta em duas células-filhas semelhantes (Figura 8); em ii) brotamento, quando uma célula-filha é muito menor que a outra ou por iii) esquizogonia (ou fissão múltipla), após divisões nucleares múltiplas dentro da célula-mãe, visto que ela divide-se em um número variável de células-filhas (Figura 9). Figura 8: Esquema da reprodução assexuada por fissão binária do protozoário Paramecium. Fonte: http://bio-portefolio.blogspot.com/2008/10/reproduo-assexuada.html ZOOLOGIA.indb 18 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 19 Figura 9: Esquema da reprodução assexuada por esquizogonia. Fonte: http://bio-portefolio.blogspot.com/2008/10/reproduo-assexuada.html A reprodução sexuada também ocorre em algumas espécies, podendo ser por: i) conjugação, na qual ocorre união temporária de dois indivíduos, com troca mútua de materiais nucleares (Figura 10) e ii) singamia (ou fecundação), onde a união de um microgameta com um macrogameta origina um ovo ou zigoto, o qual poderá dividir-se. Figura 10: Esquema da reprodução sexuada por conjugação. Os dois ciliados fusionados são denominados conjugantes. Esta fusão pode durar horas e somente os micronúcleos funcionam na conjugação, já que o macronúcleo se desintegra durante o processo sexuado. Fonte: http://www.infoescola.com/reino-protista/ciliados/ 3.1.4. CLASSIFICAÇÃO Os quase vinte filos de protistas podem ser estudados, didaticamente, em quatro grupos artificiais: os ameboides, os flagelados, os ciliados e os parasitas formadores de esporos (Figura 11). Estes organismos são classificados, especialmente, pela forma que se locomovem ou pela forma que se reproduzem. Então, vamos por partes! ZOOLOGIA.indb 19 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 20 Figura 11: A classificação dos protozoários segundo o sistemalocomotor. Fonte: http://www.brasilescola.com/biologia/protozoarios.htm Os protozoários se locomovem por meio de três estruturas principais: pseudópodos, flagelos e cílios. Além disso, algumas espécies podem desenvolver um movimento de deslizamento por flexões do corpo, sem o uso de estruturas especializadas. A. FILO RHIZOPODA OU SARCODINA Os principais representantes deste filo são as amebas, protozoários que se locomovem por meio de expansões citoplasmáticas, os pseudópodos (do grego pseudos: falso e podos: pé). Esta estrutura é uma projeção temporária de parte do citoplasma daqueles protozoários que não apresentam uma película rígida. É utilizado pelas amebas (sarcodina) para locomoção e captura de alimento (Figura 12). Estes organismos apresentam vacúolo alimentar, também chamado de fagossomo, que se une ao lisossomo e se transforma em vacúolo digestivo, durante o processo digestivo. Figura 12: Esquema de uma ameba. Fonte: http://www.infoescola.com/reino-protista/ protozoarios-ameboides-rizopodes/ ZOOLOGIA.indb 20 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 21 O termo “Sarcodina” (do grego sarkos: carne) refere-se ao aspecto “carnudo”, consistente, das amebas, que são os principais representantes do grupo. Já o termo “Rhizopoda” (do grego rhiza: raiz) refere-se ao aspecto, às vezes, ramificado, dos pseudópodos de certas amebas. As amebas incluem espécies de vida livre, típicas de ambientes aquáticos ou úmidos, que podem ocorrer no corpo do homem e de outros animais, como parasitas (por exemplo: Entamoeba histolytica) ou não (por exemplo: Entamoeba coli). Existem algumas amebas que possuem uma carapaça revestindo a célula externamente, denominadas tecamebas (Figura 13), que podem ser encontradas na água doce e em solos úmidos. Suas carapaças podem ser secretadas pela própria célula ou formadas por pequenas partículas que se aglutinam ao redor de suas células. Os foraminíferos (do latim foramem: buraco, furo) são sarcodíneos principalmente marinhos planctônicos, que possuem carapaça secretada pelo organismo ou aglutinada (grãos de areia ao redor da célula), formada por várias câmaras. Estas carapaças são bastante vistosas, feitas de calcário (carbonato de cálcio) ou sílica. O formato das carapaças é bastante diverso e varia entre espécies. O estudo destes organismos é muito importante, porque servem como indicadores da existência de jazidas de petróleo no fundo do mar devido à imensa presença de representantes fósseis (Figura 14). Figura 14: Foraminíferos. Figura 13: Tecameba Fonte: http://www.naturamediterraneo. com/forum/topic.asp?TOPIC_ ID=77050&whichpage=2 ZOOLOGIA.indb 21 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 22 Prezado estudante, você quer saber mais sobre os foraminíferos? Quer saber qual é a importância ecológica dele no nosso mundo? Então, acesse o artigo “Abordagens faunísticas e geoquímicas em microfósseis calcários e suas aplicações à paleoceanografia e paleoclimatologia”, no link: http://scielolab.iec.pa.gov.br/pdf/bmpegcn/v3n2/v3n2a02.pdf e tenha uma ótima leitura. O artigo é atual e tráz informações muito interessantes sobre a utilização de foraminíferos em estudos ecológicos. Outros representantes do filo Sarcodina são os heliozoários (do grego helios: Sol) e os radiolários (do grego radio: raio), que recebem tais denominações por apresentarem pseudópodos afiados, projetando-se como raios em torno da célula (Figura 15). Esses protozoários possuem um esqueleto intracelular constituído de sílica, responsável por sua forma bem definida e característica. A maioria dos heliozoários é de água doce, mas os radiolários são exclusivamente marinhos. Figura 15: Radiolários Fonte: http://bioiva.blogspot.com/2010_05_01_archive.html B. FILO MASTIGOPHORA (FLAGELADOS) Os flagelados (mastix: flagelo; phoros: portar, ter) são protozoários que possuem flagelo (Figura 16). Este filo é convenientemente dividido em fitoflagelados e zooflagelados. Os fitoflagelados possuem cloroplastos, geralmente têm um ou dois flagelos e contêm a maioria dos membros de vida livre, como Euglena e Chlamydomonas. Os zooflagelados possuem de um a muitos flagelos, não têm cloroplastos, são heterótrofos e, a maioria dos organismos, é comensal, simbiótica ou parasita de outros animais (por exemplo, artrópodes e vertebrados). ZOOLOGIA.indb 22 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 23 Figura 16: Esquema de um organismo flagelado. O flagelo é a principal característica responsável pela locomoção destes protozoários, pois sofre ondulações que tanto empurram como puxam o corpo do animal. O flagelo dos protozoários tem estrutura interna semelhante a dos flagelos das células dos demais eucariontes. Os flagelados são o grupo de protozoários que apresentam a maioria das espécies de vida livre, locomovendo-se na água através dos flagelos (por exemplo: Euglena, que possui clorofila e realiza fotossíntese); algumas formas são sésseis, fixas ao substrato; enquanto outras formas vivem em colônias. Alguns zooflagelados apresentam uma característica distinta: presença de um “colarinho” de microvilos ao redor da base do flagelo único. Este colarinho serve para a captura de partículas alimentares e têm estrutura muito semelhante aos coanócitos, células típicas das esponjas, que veremos a seguir nesta unidade. Estes organismos são, portanto, chamados coanoflagelados (Figura 17), que podem viver solitários ou em colônias, livre-natantes ou sésseis. Figura 17: Coanoflagelado. Este filo apresenta muitos organismos que são parasitas de humanos (por exemplo: Leishmania braziliensis, Trypanosoma cruzi, Giardia lamblia e Trichomonas vaginalis), que serão vistos a fundo no conteúdo de Parasitologia. C. FILO CILIOPHORA Os ciliados (Figura 18) são o filo maior e mais homogêneo dentro dos protozoários. São seres especializados que apresentam distribuição cosmopolita, presentes em ambientes Fonte:http://seteantigoshepta.blogspot. com/2009/09/flagelo-bacteriano-teoria- de-michael.html Fonte: http://www.fotolog.com/roseagu/41843759/ ZOOLOGIA.indb 23 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 24 de água doce, marinhos e solo úmido. A maioria das espécies vive como ecto e endocomensais ou parasitas. Figura 18: Esquema de um organismo ciliado. Fonte: http://2.profandrea.com/?conteudo=883¬icia=10&id_cad=13386 Os cílios, assim como os flagelos, são as estruturas de locomoção deste grupo, bem como para captura de alimento, porém, é mais curto e menos móvel que os flagelos. Uma característica distinta dos ciliados é a presença de um sistema infraciliar, composto de corpos basais celulares ou cinetossomos, localizados abaixo do nível da superfície celular e associados a fibrilas que ocorrem em várias direções. O ciliado mais comumente estudado, encontrado em lagos e poças de água doce, é o Paramecium. Ele é um ciliado de vida livre e sua forma é bastante característica, parecendo uma sola de chinelo (Figura 6). Eles acabam se deslocando muito mais rapidamente que os flagelados e as amebas por causa dos inúmeros cílios que se projetam da parede do corpo. A ingestão de alimentos pelo paramécio ocorre através de um sulco (chamado sulco oral) e de localização constante na célula. O alimento entra neste sulco (que também é ciliado) através da batida coordenada do cílio, passando pelo citóstoma (cito: célula; stoma:boca), localizado no final do sulco oral. Há a formação do vacúolo digestivo que passa a circular pelo citoplasma, distribuindo o alimento digerido. Os restos não aproveitados pela célula são eliminados por uma região específica, denominada citopígeo, citoprocto ou poro anal (Figura 6). Os ciliados apresentam reprodução assexuada e sexuada. A reprodução assexuada se dá por fissão binária. A reprodução sexuada se dá por conjugação (Figura 10). ZOOLOGIA.indb 24 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 25 D. FILO SPOROZOA (APICOMPLEXA) Os esporozoários são também conhecidos como aplicomplexos, por causa da presença de um complexo de organelas filamentosas, tubulares e anelares na extremidade apical do corpo, visível apenas ao microscópio eletrônico, que ainda não tem função bem definida. Os esporozoários formam esporos e compreendem os protozoários que não possuem estruturas locomotoras, por isso tornam-se infectantes. Apresentam representantes de ciclos de vida complexos, com algumas fases se desenvolvendo num hospedeiro e outras em hospedeiros diferenciados. O ciclo de vida envolve uma fase assexuada e uma sexuada. A reprodução assexuada ocorre por divisão múltipla, ou esquizogonia. Lembra que falamos desta divisão no início? Quando as divisões nucleares são interrompidas, uma membrana plasmática circunda cada núcleo, juntamente com parte do protoplasma da célula inicial. São formadas, então, várias células-filhas com um só núcleo de tamanho pequeno, que são liberadas. A esporogonia é um tipo de reprodução, característica dos esporozoários, (daí o nome do grupo), na qual são formadas várias células que lembram esporos (denominadas, desta maneira, esporozoítos). Esse tipo de reprodução ocorre logo após a formação do zigoto, durante o ciclo reprodutivo dos esporozoários. O zigoto sofre um encistamento e, após uma divisão meiótica, originam-se quatro esporozoítos com metade do número cromossômico do zigoto. Essas células multiplicam-se, por mitoses sucessivas, originando muitos outros esporozoítos, que são finalmente liberados do cisto. Este desenvolvimento do esporo, por esporogonia, explica grande parte de muitos ciclos biológicos de doenças parasitárias que acometem os seres humanos e outros animais. Os esporozoários se alimentam por absorção direta dos nutrientes dos organismos que parasitam. Estudante, agora é que entraremos no estudo do Reino Animal, propriamente dito. Antes de continuarmos, dê uma paradinha para resolver os exercícios abaixo a respeito do que vimos até agora. Lembre- se de que resolver exercícios é sempre importante para fixarmos os conteúdos que foram vistos! ZOOLOGIA.indb 25 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 26 1. Por que alguns autores consideram a divisão do Reino Animal em Invertebrados e Vertebrados uma classificação artificial? 2. Por que é feita a divisão dos grupos biológicos da Zoologia de Invertebrados em: Invertebrados Inferiores e Invertebrados Superiores? 3. Porque não é correto usar os termos “inferior” e “superior” para os organismos vivos, do ponto de vista evolutivo? 4. Para um organismo ser considerado como pertencente ao Reino Animal, quais características ele tem de apresentar? 5. Marque I nas alternativas que correspondem aos invertebrados inferiores e S para os invertebrados conhecidos como superiores. ( ) Platelmintos ( ) Moluscos ( ) Equinodermos ( ) Cnidários ( ) Poríferos ( ) Anelídeos ( ) Artrópodes ( ) Nematelmintos ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 26 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 27 6. Qual é o principal objetivo de classificar os seres vivos? 7. Defina espécie. 8. Um organismo, para pertencer ao Reino Protista, tem que ter quais características biológicas? 9. Quais são as principais organelas típicas de um protozoário? 10. Quais são os tipos mais comuns de reprodução entre os protozoários? Exemplifique. 11. Faça uma tabela comparativa entre os quatro filos de protozoários trabalhados nesta unidade. Destaque as características intrínsecas a cada um dos filos. Esquematize cada estrutura. ZOOLOGIA.indb 27 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 28 12. Veja a charge abaixo e observe atentamente cada ação: Fonte: http://amebaverde.blogspot.com/2009_11_01_archive.html Responda: a) Identifique qual filo dos protozoários pertencem os organismos da charge. b) Que tipo de reprodução está acontecendo na figura? c) Explique o porquê da ameba “fêmea” ficar com esta expressão de decepção? ZOOLOGIA.indb 28 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 29 4. CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS ANIMAIS Caro estudante, antes de começarmos o estudo do Reino Animal, vamos parar um pouquinho para vermos as características gerais dos animais, que os diferem, obviamente, dos protistas que acabamos de estudar. As características primordiais que classificam um animal (ser eucarionte, pluri- celular e se alimentar por ingestão), já foram vistas no início da unidade. Porém, o velho ditado: - “para toda regra tem uma exceção”, cabe bem neste contexto. Existem animais, por conta das suas estratégias de vida ou pelo meio que habitam, nessa imensa diversidade biológica, que não apresentam uma ou outra característica animal. Por exemplo, existem alguns endoparasitas (como as tênias) que perderam a capacidade de ingerir nutrientes, passando a obtê-los por absorção direta. Isto é facilmente explicável pelo ambiente em que vivem. Desta forma, a arquitetura de um animal vai muito além das características físicas. Todas as estruturas e processos descritos até hoje são resultados de milhões de anos de evolução das respostas adaptativas em níveis que ultrapassam as condições básicas de sobrevivência de um indivíduo (MOREIRA, 2009). Algumas destas características são encontradas apenas durante o desenvolvimento embriológico dos animais e não somente num organismo adulto. Vamos ver brevemente, a seguir, cada uma destas características. Estudante, quando me refiro às características gerais dos animais, que acabam diferenciando-os de outros tipos de seres vivos, em que você pensa? Quais características você acha que seriam essenciais para distinguir um invertebrado, por exemplo, de um protozoário? A seguir, conceituaremos alguns termos essenciais para este entendimento. 4.1. SIMETRIA Simetria é um conceito relacionado com a forma do corpo, em que é estabelecida, de forma imaginária, uma divisão do corpo de um organismo em metades especulares (idênticas) ou, em um ou mais planos de simetria. Assim, um ser vivo que pode ser “cortado” por, pelo menos, um plano de simetria, é considerado simétrico. Se isto não é possível, o animal é chamado, então, de assimétrico, como é o caso das amebas e os poríferos (que veremos mais tarde) (Figura 19). ZOOLOGIA.indb 29 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 30 Figura 19: Exemplos de animais assimétricos: (A) ameba e (B) poríferos. Existem vários tipos de simetria, mas as mais comumente relatadas são as simetrias radial e bilateral (Figura 20). Um animal que tem simetria do tipo radial vai apresentar mais que um plano de simetria, como é o caso dos pólipos de cnidários, algumas esponjas e equinodermos.Neste caso, planos longitudinais passam pelo centro do corpo do animal e o divide em partes iguais. Os que têm simetria do tipo bilateral, vai haver apenas um único plano de simetria possível a ser traçado, ou seja, haverá apenas um plano dividindo o corpo em partes iguais (lado direito e lado esquerdo), encontrado na maioria dos animais. As peculiaridades sobre os diferentes tipos de simetria serão abordadas ao longo do estudo dos animais invertebrados. 4.2. DIFERENCIAÇÃO CELULAR Os protistas são considerados seres vivos unicelulares, com organização corporal simples e nunca formarão tecidos verdadeiros. Já os animais (conhecidos também por “Metazoa”) são pluricelulares e, por causa disto, têm presença de tecido verdadeiro, o que os distinguem claramente dos organismos unicelulares. O grande detalhe é que dentro do Reino Animal, existe uma hierarquia de acréscimo de complexidade estrutural, onde Figura 20: Esquema representando as simetrias radial (à esquerda) e bilateral (à direita). Fonte: http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/ zoologia/simetria/simetria.html ZOOLOGIA.indb 30 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 31 nem sempre é encontrado o tecido verdadeiro. Por esta razão, existem as classificações em graus “Mesozoa” e “Parazoa”, que atingem o nível de pseudotecido, muito semelhantes aos protistas mais complexos. O nível de tecido verdadeiro é apenas atingido nos organismos de grau “Eumetazoa” (MOREIRA, 2009; RUPPERT et al., 2006). Organismos correspondentes ao grau “Mesozoa” são aqueles que não apresentam tecidos verdadeiros. Apresentam apenas tecidos com diferenciação celular incompleta. Na fase embrionária, chegam ao máximo ao estado de blástula. Os representantes dos mesozoários são Filo Placozoa, Rhombozoa e Ortenectida, pouco conhecidos. O grau “Parazoa” (para: ao lado; zoa: animal) também é composto por animais sem tecido verdadeiro e diferem-se dos mesozoários por possuírem uma grande complexidade estrutural, pela presença de um intrincado de canais internos e várias camadas com tipos de pseudotecidos diferentes. Além disso, o desenvolvimento embrionário pode ultrapassar o estágio de blástula. O filo dos poríferos é o único representante atual dos parazoários. O grau “Eumetazoa” (eu: verdadeiros, metazoa: animal) é composto por animais que, no período embrionário, desenvolvem sempre a gastrulação, levando à formação de camadas de tecidos verdadeiros. Este grupo encontra-se dividido em dois graus, de acordo com o número de folhetos embrionários: diploblásticos e triploblásticos. 4.3. CAMADAS GERMINATIVAS A formação das camadas germinativas durante o desenvolvimento embrionário está relacionada com o crescimento do corpo e a complexidade estrutural. Podemos distinguir, então, os animais em dois grupos: diploblásticos ou triploblásticos (Figura 21). Os diploblásticos (ou somente diblásticos) possuem dois folhetos germinativos: a ectoderme, mais externa e a endoderme, mais interna. O único representante deste grupo são os cnidários. Os animais triploblásticos (ou simplesmente triblásticos) formam uma camada intermediária entre a endoderme e a ectoderme, chamada mesoderme, derivada da endoderme. Neste tipo de tecido ocorre maior grau de diferenciação celular, dando origem às arquiteturas mais complexas. Figura 21: Folhetos embrionários: (A) diblásticos e (B) triblásticos. ZOOLOGIA.indb 31 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 32 4.4. CAVIDADES CORPORAIS O celoma é uma cavidade corporal que se forma na mesoderme (o terceiro folheto embrionário), utilizado como referência de classificação dos animais. Os animais triblásticos têm simetria bilateral e, dependendo do tipo de cavidade corporal, podem ser divididos em três níveis (Figura 22): acelomados (não possuem cavidade corporal além do aparelho digestório, por exemplo: Filo dos Platelmintos); pseudocelomados, atualmente chamados blastocelomados (possuem uma cavidade corporal além do aparelho digestório, mas a cavidade ainda não é um celoma verdadeiro, é um resquício da blastocele embrionária) e celomados ou eucelomados (maioria dos animais). Figura 22: O esquema mostra cortes transversais esquemáticos em organismos acelomados, pseudocelomados e celomados. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/embriologia/reproducao12.php 5. FILO PORIFERA (DO LATIM, PORUS: PORO; FERRE: POSSUIR) 5.1. CARACTERÍSTICAS GERAIS Os representantes do filo dos poríferos são conhecidos também como esponjas. Como foi mencionado acima, estes animais pertencem ao grau Parazoa, caracterizado pela ausência de tecido verdadeiro. Seu corpo é constituído por um grande número de células que tendem a ser totipotentes, que mudam de forma e função à medida que há necessidade. Estes organismos são exclusivamente aquáticos, podendo ser marinhos ou dulcícolas. Apresentam simetria radial, mas os adultos são assimétricos. São organismos sésseis. Por esta característica, por muito tempo confundiu os naturalistas, que achavam que tais organismos se tratavam de plantas. As esponjas são animais filtradores que possuem um corpo formado por um sistema de canais e câmaras por onde passa a água. As paredes internas do corpo das esponjas são revestidas por coanócitos, células que possuem um “colarinho”, responsáveis pela nutrição ZOOLOGIA.indb 32 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 33 do animal (Figura 23). Os coanócitos são células flageladas e, por causa do movimento sincronizado dos flagelos, é possível ocorrer corrente de água dentro da esponja. Figura 23: O esquema mostra o corpo de uma esponja presa a um substrato. Além disso, está evidente a estrutura de um coanócito, sua posição nas paredes internas da esponja e os poros, por onde a água entra na esponja. Fonte: http://biologia.laguia2000.com/biologia/coanocito O design corpóreo da esponja é constituído de três camadas: pinacoderme, coanoderme e meso-hilo. A pinacoderme (formada por células denominadas pinacócitos) é a camada externa, a coanoderme (sob a qual se encontram dispostos os coanócitos) é a interna e o meso-hilo (ou mesênquima), uma camada intermediária. O corpo da esponja é sustentado por elementos esqueléticos minerais na forma de espículas, que podem ser de formas variadas, formadas por sílica ou carbonato de cálcio (calcárias). Além disso, estão presentes elementos esqueléticos orgânicos, como fibras de colágeno, chamadas esponginas. Os poros da superfície dos poríferos são formados pelos porócitos, tipo celular que tem a forma de um tubo, estendendo-se da superfície externa até o átrio. Esta cavidade do tubo forma os poros, ou óstios, que podem abrir-se e fechar-se por contração. O porócito é derivado de um pinacócito, através do surgimento de uma perfuração intracelular (Figura 24). ZOOLOGIA.indb 33 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 34 Figura 24: Estrutura de um espongiário. Fonte: http://exercicios.brasilescola.com/biologia/exercicios-sobre-poriferos.htm O meso-hilo é uma camada localizada abaixo da pinacoderme, constituída por uma matriz proteica gelatinosa onde estão imersos o material esquelético e as células amebóides. As células amebóides são células que possuem movimento amebóide e detêm a característica de totipotência, ou seja, são capazes de se diferenciarem em outros tipos celulares. Neste contexto, existem os arqueócitos, células grandes e móveis, que sãoamebócitos ainda indiferenciados (capazes de se diferenciar em outro tipo de célula). Estas células têm como função principal a digestão e o transporte de alimentos, podendo participar também de outros processos dentro do corpo do animal. A grande maioria das espécies de esponjas parecem vasos decorados, com cores fortes e vistosas. O tamanho é variável, determinado, principalmente, pela estrutura interna dos organismos. Assim, toda vez que nos referirmos a estes organismos, sempre será apresentado um padrão corpóreo básico, baseado no exemplar mais simples (Figura 24). Na superfície corpórea estão presentes algumas pequenas aberturas (denominadas poros, de onde deriva o nome do filo), que se abrem na cavidade interior, denominada átrio. O átrio (ou espongiocele ou paragáster) é a cavidade interna oca das esponjas que se abre para o exterior através do ósculo, abertura localizada na parte superior da esponja. O fluxo da água que entra pela esponja segue, então, o seguinte caminho: ambiente externo --> poros --> átrio (trazendo nutrientes) --> ósculo (eliminando excretas) --> ambiente externo. Os poríferos realizam trocas gasosas e excretam restos metabólicos (particularmente a amônia) por difusão simples, e tais processos ocorrem na coanoderme. Desta forma, não apresentam sistema circulatório. Não existe sistema nervoso, nem mesmo células nervosas diferenciadas nos poríferos, mas são capazes de responder a estímulos ambientais através da transmissão de sustâncias mensageiras por difusão no meso-hilo por células amebóides se locomovendo. ZOOLOGIA.indb 34 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 35 5.2. TIPOS MORFOLÓGICOS Existem três tipos de arquiteturas morfológicas nas esponjas (Figura 25), variando de acordo com a complexidade do sistema aquífero que possuem (MOREIRA, 2009). Asconoide (Ascon) – caracterizada por uma coanoderme simples e contínua, revestindo uma grande cavidade atrial. Neste tipo morfológico, no sistema aquífero, a água entra pelos óstios, passa pelos porócitos, chega ao átrio e é expelida pelo ósculo. Siconoide (Sicon) – a coanoderme sofre dobras e forma canais flagelados (ou de coanócitos). No sistema aquífero, a água entra pelos poros, passa por canais aferentes e atinge os canais flagelados; em seguida, passa para o átrio e sai para o exterior pelo ósculo. Leuconoide (Leucon) – o sistema aquífero é muito complexo e aumentado devido a um grande número de canais internos, nos quais a coanoderme é confinada, formando inúmeras câmaras flageladas. A água penetra através de poros, passa por condutos aferentes que desembocam nas câmaras flageladas que, a partir destas, é levada por condutos eferentes e sai pelo ósculo. Este tipo morfológico pode apresentar vários ósculos devido ao número e à complexidade dos canais internos. Figura 25: Representação dos tipos morfológicos das esponjas. Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/esponjas/esponjas-3.php 5.3. REPRODUÇÃO 5.3.1. ASSEXUADA As esponjas podem apresentar alguns tipos de reprodução assexuada: gemulação, brotamento e regeneração. A gemulação (Figura 26) é comum em esponjas de água doce, mas pode ocorrer em algumas espécies marinhas. Esta reprodução ocorre pela formação ZOOLOGIA.indb 35 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 36 de gêmulas, estruturas de resistência, que são aglomerados de amebócitos e arqueócitos envolvidos por uma membrana rígida formada por espículas e por micrópila (material semelhante à espongina, que deixa uma pequena abertura). As gêmulas conferem proteção às esponjas quando em condições adversas do ambiente (secas extremas, baixas temperaturas, etc). O brotamento (Figura 27) ocorre pela formação de brotos, que são expansões laterais do corpo, podendo se desprender do corpo da esponja e, depois, se fixar em um substrato. Por fim, a regeneração (Figura 28) ocorre quando parte da esponja fragmenta-se e os pedaços dão origem a novos indivíduos. Figura 26: Reprodução assexuada por gemulação. Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/filo-porifera/ filo-porifera-16.php Figura 27: Reprodução assexuada por brotamento. Fonte: http://escoladabiologia.blogspot.com/2010/06/os-poriferos.html ZOOLOGIA.indb 36 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 37 Figura 28: Reprodução assexuada por regeneração. As esponjas possuem extraordinário poder de regeneração, a tal ponto que, se passarmos uma esponja por uma peneira, cada pedaço resultante pode se regenerar e dar origem a uma nova esponja. Fonte: http://escoladabiologia.blogspot.com/2010/06/os-poriferos.html 5.3.2. SEXUADA A maioria dos poríferos é hermafrodita, mas também podem apresentar sexos separados. Os gametas (óvulos ou espermatozóides) são originados das células amebócitos e arqueócitos. Os gametas masculinos (espermatozóides) saem da esponja através do ósculo, seguindo o fluxo de água. Em seguida, penetram em outra esponja através dos poros, carregada pela corrente de água. Os coanócitos captam, então, os espermatozóides, modificam-se em células amebóides e o transportam até o óvulo presente no meso-hilo, onde a fecundação ocorre. A fecundação é considerada, portanto, interna. Após a fecundação, o zigoto é retido e passa a receber nutrientes da esponja, até haver a liberação de uma larva ciliada, que irá abandonar o corpo da esponja, nadar e se fixar em um substrato, originando um novo indivíduo (Figura 29). Os poríferos produzem larvas planctônicas, móveis por muitos flagelos, que são de dois tipos: as anfiblástulas e as parenquímelas. ZOOLOGIA.indb 37 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 38 Figura 29: Reprodução sexuada. Fonte: http://escoladabiologia.blogspot.com/2010/06/os-poriferos.html 5.4. CLASSES DO FILO PORIFERA Os poríferos são subdivididos em três classes principais: Classe Demospongiae (com espículas silicosas de vários tipos, exceto hexactinais), Classe Calcárea (com espículas calcárias) e Classe Hexactinellida (com espículas silicosas hexactinais). 5.4.1. CLASSE CALCAREA Os representantes deste grupo são conhecidos como esponjas calcárias por possuírem espículas de carbonato de cálcio. Nessa classe, encontram-se esponjas dos tipos Ascon, Sycon e Leucon. São esponjas pequenas (menos de 10 cm de altura) e vivem em águas rasas. 5.4.2. CLASSE DEMONSPOGIE A esponja desta classe contém 90% das espécies distribuídas em águas rasas e profundas e, entre elas, estão as esponjas de banho cujo esqueleto é composto apenas por espongina. Possuem espículas silicosas, fibras de espongina ou ambas em seu esqueleto. Todas são leuconóides e apresentam formatos irregulares. Há uma família deste grupo, Spongidae, que contém as famosas esponjas de banho. Spongia e Hippospongia são dois gêneros de valor comercial coletadas em importantes fundos de pesca de esponjas no Golfo do México, Caribe e Mediterrâneo. 5.4.3. CLASSE HEXACTINELLIDA Os membros deste grupo possuem espículas silicosas e, na maioria das vezes, essas ZOOLOGIA.indb 38 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 39 espículas formam uma rede que se assemelha a vidro quando seca, por isso são conhecidas como esponjas-de-vidro. O nome da classe é dado devido às espículas serem do tipo com seis pontas ou hexáctinas. A forma siconóide é dominante. Os organismos vivem principalmente em águas profundas e sãoexclusivamente marinhos. Uma curiosidade sobre este grupo! A malha de espículas similares a treliças confere grande beleza a estes organismos. Representantes do gênero Euplectella são chamados de cesta de flores de Vênus. Sua estrutura favorece uma relação ecológica bem interessante. Um casal de camarões juvenis (Spongicola) penetra na estrutura da esponja de vidro, crescem e não podem mais sair. Eles passam a vida como “prisioneiros do amor” e, por esta razão, a esponja e seus hóspedes são um presente de casamento tradicional no Japão, como símbolo de união eterna. Prezado estudante, agora que terminamos nossa discussão sobre o primeiro grupo de invertebrados inferiores, acesse o link abaixo e assista a vídeo-aula. Aproveite para revisar o conteúdo para não passar nenhuma dúvida. • http://www.youtube.com/watch?v=LjSKjab2hUM Gostou do vídeo? Depois de assistido, responda: O processo de regeneração pode mesmo ser considerado um tipo de reprodução assexuada? 1. Invertebrados sésseis, sem órgãos e sem tecidos, com digestão exclusivamente intracelular, são classificados como: (Disponível em: <http://www.unificado.com.br/novo/didatico/228_file_arquivo.pdf>. Acesso em: 02 de março de 2012.) a) esponjas. b) anêmonas-do-mar. c) lírios-do-mar. d) cracas. e) mexilhões. 2. Os poríferos, assim como ocorre em outros animais, têm grande capacidade de regeneração. Essa regeneração ocorre pela presença de células totipotentes capazes de se multiplicar originando outras células. Qual o nome dessas células? (Disponível em: <http://exercicios.brasilescola.com/biologia/exercicios-sobre-poriferos.htm>. Acesso em: 02 de março de 2012.) a) porócito b) amebócito c) coanócito d) escleroblasto e) espongina ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 39 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 40 3. Explique o processo de nutrição de um porífero. (Disponível em: <http://exercicios.brasilescola.com/biologia/exercicios-sobre-poriferos.htm>. Acesso em: 02 de março de 2012.) 4. O filo Porifera é representado pelas esponjas. Na figura abaixo, as letras A, B e C referem-se aos aspectos reprodutivos destes animais. Marque V, para alternativas verdadeiras e F, para as falsas. (Disponível em:<http://colegio.uirapuru.edu.br/UirapuruColegio/Upload/Fase/Download/3_serie_ensino_ medio_poriferos_e_cnidarios.pdf>. Acesso em: 02 de março de 2012, adaptada.) ( ) A representa um tipo de reprodução assexuada. ( ) B representa um tipo de reprodução sexuada. ( ) C representa, pela presença de células sexuais, a reprodução sexuada. ( ) A é denominado brotamento. ( ) Para a formação do ovo, em C, deve ocorrer a fecundação. ( ) Em A e B, os organismos produzidos por estes mecanismos possuem diferenças genéticas em relação ao indivíduo que lhe deu origem. ( ) O fenômeno apresentado, em C, possibilita o aumento da variabilidade entre as esponjas. ZOOLOGIA.indb 40 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 41 5. Observe o desenho e responda: (Disponível em: <http://exercicios.brasilescola.com/biologia/exercicios-sobre-poriferos.htm>. Acesso em: 02 de março de 2012, adaptada) a) O que é átrio ou espongiocele? b) O que é ósculo? c) Quais os diferentes tipos de células presentes nos poríferos e quais suas funções? 6. Nos poríferos existem estruturas denominadas gêmulas. Explique o que são tais estruturas e para quê servem. (Disponível em: <http://exercicios.brasilescola.com/biologia/exercicios-sobre-poriferos.htm>. Acesso em: 02 de março de 2012.) 7. O que são coanócitos? a) células reprodutivas dos poríferos; b) células características dos cnidários; c) células características dos espongiários (poríferos); d) formas jovens dos poríferos; e) sinônimo de cnidoblastos ZOOLOGIA.indb 41 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 42 8. Nos poríferos, o mesênquima é uma massa gelatinosa, onde estão imersos elementos de sustentação, e os __________ são células de formato irregular que se movimentam por pseudópodos. Dentre outras funções, essas células participam na formação do esqueleto através dos(das) __________ e na distribuição dos nutrientes obtidos na digestão executada pelos __________. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. (Disponível em: <http://www.professor.bio.br/provas_topicos.asp?topico=Poriferos%20-%20Esponjas>. Acesso em: 02 de março de 2012.) a) coanócitos - espículas - pinacócitos b) amebócitos - pinacócitos - coanócitos c) amebócitos - espículas - coanócitos d) pinacócitos - amebócitos - porócitos e) porócitos - pinacócitos – amebócitos 9. As esponjas possuem diferentes formas, algumas mais simples e outras mais complexas. Observe o desenho e dê o nome de cada uma das formas. (Disponível em: <http://exercicios.brasilescola.com/biologia/exercicios-sobre-poriferos.htm>. Acesso em: 02 de março de 2012.) 10. Um exame dos diferentes tipos celulares que formam o corpo de uma esponja nos revela que o revestimento externo destes animais está formado por células genericamente denominadas: (Disponível em: http://www.professor.bio.br/provas_topicos.asp?topico=Poriferos%20-%20Esponjas>. Acesso em: 02 de março de 2012.) a) coanócitos. b) amebócitos. c) pinacócitos. d) arqueócitos. e) fibrócitos. ZOOLOGIA.indb 42 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 43 6. FILO CNIDARIA Caro estudante, o link abaixo se trata de uma vídeo-aula sobre os animais cnidários. Antes de começarmos o estudo deste grupo, propriamente dito, acesse o link abaixo e assita ao vídeo. Aproveite a apresentação dos conteúdos antes de começar a leitura. http://www.youtube.com/watch?v=5Osi8-AEg6A&feature=related. 6.1. CARACTERÍSTICAS GERAIS Os cnidários são os primeiros animais com tecidos verdadeiros, estrutura corporal típica que os caracteriza como Eumetazoa. Estes organismos, por muito tempo, foram erroneamente conhecidos como celenterados (“Coelenterata”: o prefixo “coe” se lê “ce”), comumente utilizados como sinônimo de Cnidária. Atualmente, o termo “Coelenterata” é empregado para abranger dois filos distintos de animais: o Filo Cnidaria e o Filo Ctenophora. Desta forma, o termo celenterado passa a não ter mais valor taxonômico de filo, sendo apenas utilizado como um coletivo do grupo. Como o filo Ctenophora é pequeno, com poucas espécies conhecidas, nosso estudo se restringirá apenas ao filo Cnidaria. O filo Cnidaria apresenta representantes dulcícolas, mas a grande maioria é marinha, incluindo as hidras, medusas, anêmonas-do-mar e corais. É um grupo definido dentro do grau diblástico (consistindo, no entanto, dois tecidos: ectoderme – também denominada epiderme e endoderme – também denominada gastroderme), com simetria radial. Apresenta uma boca circundada por tentáculos e uma cavidade digestiva (denominada cavidade gastrovascular), que evolutivamente é muito importante, pois garante que os alimentos serão ingeridos em maiores proporções e digeridos na cavidade antes de penetrarem nas células. Desta forma, maior parte dos cnidários é carnívora, com digestão extracelular, inicialmente, e depois intracelular. Possuem, ainda, estruturas celulares de defesa características, chamadas cnidócitos, que acabou dando nome ao filo. Os cnidócitos são células especializadas, responsáveis pela defesa e pela captura de alimentos, localizados por toda a epiderme, mas abundantes nos tentáculos (Figura 30). Estas células são constituídaspor uma cápsula de forma arredondada com uma abertura num dos lados, tapada por um opérculo. No seu interior, existe um tubo oco, longo e enrolado, chamado nematocisto, que durante a descarga é projetado explosivamente para o exterior da cápsula (processo que demora Figura 30: Esquema de um cnidócito. Fonte:http://www.biorede.pt/page.asp?id=950 ZOOLOGIA.indb 43 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 44 cerca de três milisegundos). Cada nematocisto é utilizado apenas uma vez. Posteriormente, é reabsorvido e substituído. Os cnidários estão entre os organismos mais peçonhentos que se conhecem, devido à presença dos cnidócitos, que são células urticantes causadoras de queimadura na pele, ocasionando danos ao homem. Apesar da pouca atenção dada a este tipo de acidente no litoral brasileiro, os estudos existentes mostram que sua ocorrência é significativa. Caro estudante, acesse o link: http://www.scielo.br/pdf/csc/v12n1/22.pdf Leia o artigo “Levantamento de registros dos acidentes com cnidários em algumas praias do litoral de Pernambuco (Brasil)” para que você tenha esclarecimento sobre tais acidentes comuns no litoral do Brasil. Na fase adulta, os cnidários apresentam duas morfologias, o pólipo (forma séssil) e a medusa (forma planctônica, de vida livre), podendo variar em dimensões microscópicas a metros (Figura 31). A superfície oral dos pólipos é voltada para cima, enquanto nas medusas é voltada para baixo; desta forma, as medusas têm forma de sino ou guarda-chuva e os pólipos uma forma mais cilíndrica. Figura 31: Esquema das morfologias pólipo e medusa. Fonte: http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p= perguntas&perguntas=13 Eles podem viver solitários ou em colônias. A respiração, a circulação e a excreção ocorrem através de difusão direta de substâncias com o meio circundante. O sistema nervoso já aparece neste grupo, mesmo que ainda seja bastante primitivo. Diz-se que o sistema nervoso é difuso pelo corpo, no qual os neurônios são organizados em uma rede nervosa na base da epiderme e da gastroderme (Figura 32). ZOOLOGIA.indb 44 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 45 Figura 32: Célula nervosa primitiva dos cnidários. Fonte: http://biodiversidadecientifica.blogspot.com/ A parede do corpo dos cnidários é formada por três camadas: epiderme (composta por um epitélio que reveste todo o corpo externamente, onde se encontram células intersticiais, de defesa e sensoriais), mesogleia (intermediária, composta por uma fina membrana acelular ou uma camada espessa de material gelatinoso) e gastroderme (é o epitélio que reveste toda a cavidade gastrovascular, onde há células de nutrição que produzem pseudópodos para englobar os alimentos e células enzimáticas que secretam enzimas digestivas). Nos pólipos, a capacidade de locomoção é reduzida, podendo ser do tipo “mede- palmos” ou “cambalhota” (Figura 33). Nas medusas, a locomoção é mais ativa, podendo ser realizada por um mecanismo denominado jato propulsão, em que as bordas do corpo se contraem e a água, acumulada na fase oral da medusa, é expulsa em jato, provocando o deslocamento do animal no sentido oposto. Figura 33: Deslocamento tipo mede-palmos. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos2/biocnidario.php ZOOLOGIA.indb 45 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 46 6.2. CLASSIFICAÇÃO E REPRODUÇÃO O filo Cnidaria é classicamente dividido em três classes: Anthozoa (maior classe), Scyphozoa e Hydrozoa. A classe Anthozoa é caracterizada pela ausência de metagênese. Não apresenta nenhuma forma medusóide, apenas polipóides, e apresenta simetria radial modificada em birradial. Exemplares deste grupo são as anêmonas-do-mar (Figura 34 A), os corais escleratínicos produtores de exoesqueleto calcário, responsáveis pela formação dos recifes de corais (Figura 34 B) e octocorais característicos com oito tentáculos. Figura 34: Exemplares da classe Anthozoa: (A) Anêmona-do-mar e (B) Corais. A Grande Barreira de Corais da Austrália é o grande espetáculo animal existente no planeta. É formada por uma infinidade de anéis como em uma corrente, estendendo-se por milhares de Km (aproximadamente 2.200 Km), que pode ser vista por um astronauta da Lua! Equivocadamente ao que se pensa, a barreira não é contínua. São milhões de formações de corais com várias formas diferentes umas próximas das outras, mas que, na maior parte de sua extensão, não se tocam, e, muitas vezes, estão até mesmo a dezenas de quilômetros de distância da sua vizinha. Também a Grande Barreira não é uma única linha. De um modo geral, a reprodução assexuada dos cnidários ocorre por brotamento ou fissão binária e a sexuada envolve a formação de gametas (fecundação). Nos antozoários, a reprodução pode ser sexuada ou assexuada, mas sem alternância de gerações (Figura 35). A reprodução assexuada dos corais é simples e ocorre quando, por exemplo, pequenos fragmentos de corais se rompem de alguma forma (ou durante a alimentação ou durante algum evento ambiental, como tempestades) e são levados pelas correntes de água para diferentes locais, onde poderão se fixar, podendo colonizar novos ambientes. Neste caso, os pólipos que serão gerados são clones idênticos daquelas que lhes deram origem. À medida que os pólipos, ou unidades de corais, vão se dividindo, a colônia cresce. Na reprodução sexuada, os corais produzem óvulos e espermatozóides, liberados diretamente na água. Existem espécies que são hermafroditas (possuem os dois sexos dentro de um mesmo indivíduo) e espécies que A B ZOOLOGIA.indb 46 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 47 produzem indivíduos com sexos separados. Desta última, os óvulos fecundados darão origem a uma larva de vida livre, chamada plânula, que vai se aderir a um substrato e se transforma em um pólipo. Este pólipo ao dividir-se, assexuadamente, produzirá vários indivíduos que formam uma colônia. O estágio larval móvel no ciclo de vida destes animais possibilita uma melhor distribuição espacial destas espécies no ambiente em que vivem. Figura 35: Clico reprodutivo dos corais. Fonte: http://www.geocities.ws/lavmbr/ corais_reproducao.htm Caro estudante, pare um instante para acessar o link abaixo: http://preservblog.blogspot.com/2011/05/os-recifes-de-corais-e- emissao-de-gases.html Leia a reportagem e reflita sobre os efeitos ecológicos da emissão dos gases estufa sobre os recifes de corais. Lembre-se de que recifes de corais são formações rochosas calcárias que dão suporte a um amplo conjunto de plantas e animais marinhos. Na classe Scyphozoa, os membros apresentam predominantemente a forma medusóide no seu ciclo de vida, com indivíduos geralmente maiores do que os da classe Hydrozoa e com complexidade maior. A forma de pólipo é restrita ao estágio larval. O representante mais conhecido são as águas-vivas (Aurelia) (Figura 36). ZOOLOGIA.indb 47 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 48 Figura 36: Água-viva. Fonte:http://petmag.uol.com.br/noticias/agua-viva-possui- o-segredo-da-imortalidade/ Quanto à reprodução, a fecundação é interna. A plânula nada durante certo tempo e origina um pequeno pólipo fixo (cifístoma – geração assexuada). Este, por sua vez, dá origem, por estrobilação, a medusas jovens denominadas éfiras (reprodução assexuada, ainda). Estas,mais tarde, poderão se reproduzir sexuadamente, desenvolvendo a larva (plânula) que adquirirá forma polipóide, fechando o ciclo (Figura 37). Figura 37: Reprodução da classe Scyphozoa. Fonte: http://fabiologicamente.blogspot.com/2010/11/ os-cnidarios-algumas-informacoes.html A classe Hydrozoa reúne um grande número de cnidários pequenos e pouco conhecidos. É a única classe que abriga representantes de água doce. Podem apresentar as formas polipóides e medusóides ou as duas, dependendo da fase do ciclo de vida. A Hydra (Figura 38) é um dos membros mais comuns desta classe. Ela é dulcícola e não possui o ZOOLOGIA.indb 48 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 49 estágio medusóide. Outro representante é a Obelia, com os dois estágios durante seu ciclo de vida e, por fim, a caravela portuguesa (Physalia), que é uma colônia natante de estrutura flutuante cheia de gás, apresentando medusas e pólipos modificados e um único tentáculo longo para a captura de alimento. Figura 38: Hidra (A) e caravela portuguesa (B). Alternância de gerações ou metagênese é um tipo de reprodução que ocorre em algumas espécies de cnidários que apresentam ciclo de vida complexo. Neste processo, se alternam gerações de pólipo e de medusa (como o próprio nome sugere). Em algumas espécies, a forma predominante no ciclo de vida é o pólipo, já em outras, a forma predominante é a medusa. No hidrozoário colonial Obelia, o ciclo é alternante, com predomínio de formas polipóides. As hidras são dióicas (sexos separados) e apresentam desenvolvimento direto, ou seja, não há fase larval entre ovo e adulto. A hidra-macho lança os espermatozóides na água, enquanto a hidra-fêmea retém o óvulo maduro na superfície do corpo. O zigoto sofre as primeiras clivagens ainda preso ao corpo materno, originando um embrião, que logo se liberta e origina uma hidra jovem, a qual, na maturidade, repetirá o ciclo (Figura 39). Figura 39: Reprodução sexuada das hidras. Fonte:http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/filo-cnidaria/filo- cnidaria-16.php ZOOLOGIA.indb 49 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 50 Ainda há a reprodução assexuada por brotamento, onde brotos laterais ligados à hidra-mãe, dela se destacam dando origem a organismos idênticos à célula que lhe deu origem (Figura 40). Figura 40: Reprodução assexuada por brotamento das hidras. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos2/biocnidario2.php Uma colônia de Obelia possui dois tipos de pólipo: gastrozóides (pólipos alimentares) e gonozóides (pólipos reprodutores). Quando maduros, os gonozóides produzem medusas masculinas e femininas, por brotamento. Estas, depois de maduras, produzem gametas. A fecundação ocorre externamente e os zigotos formados se desenvolvem em larvas ciliadas, denominadas plânulas. Depois de nadar por algum tempo, as plânulas se fixam e originam pólipos, que formam novas colônias (Figura 41). Figura 41: Reprodução por alternância de gerações na Obelia. Fonte:http://fabiologicamente.blogspot.com/2010/11/os-cnidarios-algumas-informacoes.html ZOOLOGIA.indb 50 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 51 1. Quais são os animais pertencentes ao filo Cnidaria? Em quais ambientes eles podem ser encontrados? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 2. Quais são os dois padrões morfológicos dos cnidários? Considerando a locomoção, como esses dois tipos se diferenciam um do outro? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 3. Considerando a complexidade dos tecidos, qual a diferença entre os cnidários e os poríferos? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 4. Quais são os tecidos embrionários presentes nos cnidários? Quais tecidos do animal eles originam? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 51 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 52 5. Por que o sistema digestório destes animais é denominado incompleto? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 6. Qual é o tipo de digestão que ocorre nos cnidários? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 7. O que são cnidócitos? Qual o nome da cápsula presente no interior do cnidócito? Qual a função biológica destas estruturas? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 8. Como se organiza o sistema nervoso nos cnidários? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 9. Sobre a reprodução dos cnidários, responda: (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012, adaptada.) a. Quais são os tipos de reprodução presentes nos cnidários? ZOOLOGIA.indb 52 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 53 b. Qual o tipo de reprodução assexuada que ocorre nas hidras? c. O que é metagênese? Qual o outro nome deste processo? 10. Qual o nome da larva dos corais e das anêmonas? Qual a importância biológica do estágio larval? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 11. Quais são as principais classes que formam o filo Cnidaria? Quais são os representantes de cada uma delas e em qual forma corporal (pólipo ou medusa) elas são encontradas? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 12. O que são corais? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) ZOOLOGIA.indb 53 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 54 13. Como os cnidários são caracterizados quanto aos aspectos básicos da morfologia, tipo de simetria, presença de celoma, sistema digestório, sistema respiratório, sistema circulatório, sistema excretor, sistema nervoso e tipo de reprodução? (Disponível em: <http://www.sitedojubi.com.br/index.php?s=biologia&p=perguntas&perguntas=13>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) 14. Os acidentes em que as pessoas são “queimadas” por cnidários ocorrem com frequência no litoral brasileiro. Esses animais possuem cnidoblastos ou cnidócitos, células que produzem uma substância tóxica, que é composta por várias enzimas e fica armazenada em organelas chamadas nematocistos. Os cnidários utilizam essa substância tóxica para sua defesa e a captura de presas. (Disponível em: <http://downloads.passeiweb.com/fuvest/2011/correcao_terceiro_dia/questao_03_biologia_ anglo.pdf>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) a) Em que organela(s) do cnidoblasto ocorre a síntese das enzimas componentes da substância tóxica? b) Após a captura da presa pelo cnidário, como ocorremsua digestão e a distribuição de nutrientes para as células do corpo do animal? 15. Uma colônia de pólipos forma, por brotamento, pequenas medusas. Estas liberam gametas no ambiente, onde ocorre a fecundação. Do zigoto, surge uma larva ciliada, que dá origem a uma nova colônia de pólipos. A descrição anterior refere-se a um: (Disponível em: <http://www.professor.bio.br/provas_topicos.asp?topico=Celenterados>. Acesso 04 de janeiro de 2012.) a) cnidário, que apresenta alternância de gerações. b) cnidário, que apresenta exclusivamente reprodução sexuada. c) espongiário, que apresenta exclusivamente reprodução sexuada. d) espongiário, que apresenta alternância de gerações. e) platielminte, que apresenta reprodução sexuada e assexuada, sem alternância de gerações. ZOOLOGIA.indb 54 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 55 16. A figura 37 do material mostra o ciclo de vida da hidra. A análise da figura leva às seguintes considerações: I. A hidra reproduz-se tanto sexuada como assexuadamente. II. As larvas ciliadas têm vida livre. III. No ciclo de vida da hidra só existe a fase de pólipo. Dessas considerações, APENAS: a) I é correta. b) III é correta. c) I e II são corretas. d) I e III são corretas. e) II e III são corretas. 7. FILO PLATYHELMINTHES (DO GREGO PLATY: ACHATADO; HELMINTHES: VERMES) 7.1 - CARACTERÍSTICAS GERAIS Organismos do filo dos platelmintos são eumetazoários mais complexos, com simetria bilateral de origem triblástica. Este tipo de desenvolvimento é determinado pela formação da mesoderme como o terceiro folheto embrionário, desenvolvido entre a ectoderme e a endoderme (Figura 40). A presença de simetria bilateral e de mesoderme pela primeira vez são consideradas novidades evolutivas. Figura 42: Esquema de um organismo de origem triblástica. Fonte: http://embriologiabio.webnode.com/folhetos-embrionarios/ ZOOLOGIA.indb 55 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 56 A simetria bilateral, aquela que divide o corpo de um animal em duas partes idênticas, define a complexidade estrutural de um organismo em grau “acoelomata” (acelomados) e grau “eucoelomata” (eucelomados). O filo dos platelmintos é o verdadeiro representante dos acelomados. Nos acelomados, a mesoderme origina a musculatura e o mesênquima ou parênquima (tecido frouxo, com grande quantidade de líquido entre as células, responsável pelo preenchimento e sustentação corporal) (Figura 43). A simetria bilateral ainda marca outro avanço evolutivo importante compartilhado com muitos eumetazoários: a cefalização, claramente visualizada já em organismos simples, como os acelomados platelmintos. A cefalização é evidenciada pela formação de gânglios cerebróides anteriores e cordões nervosos longitudinais. É observável nas planárias, platelmintos de vida livre, a concentração de receptores na região anterior, onde se localizam órgãos receptores mais evidentes: os ocelos (fotorreceptores). O desenvolvimento de protonefrí dios é outra novidade evolutiva compartilha da com muitos eumetazoários. São tubos em fundo cego que terminam em “células flama”, e consistem de duas unidades celulares, em que uma é tubular e a outra em forma de capuz, com dois ou mais flagelos. Esta estrutura é pouco corretamente designada como excretora, porque tal estrutura está mais relacionada com funções osmorreguladoras do que excretoras propriamente ditas (Figura 44). Figura 43: Representação dos animais acelomados, pseudocelomados e celomados. ZOOLOGIA.indb 56 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 57 Figura 44: Protonefrí dios. Fonte: http://carteiraa9adelita.blogspot.com/2011/06/platelmintos.html Os platelmintos são comumente conhecidos como vermes achatados dorso ventralmente, como uma consequência da ausência dos sistemas circulatório e respiratório. Assim, as trocas gasosas ocorrem por difusão. Incluem espécies de vida livre, aquáticas e terrestres, e espécies parasitas de animais (Figura 45). É baseado nesses padrões que a arquitetura dos platelmintos pode ser mais bem compreendida. Figura 45: Exemplos de organismo do filo dos platelmintos. Planária de vida livre à direita e tênia ou solitária, parasita do intestino delgado do ser humano, à esquerda. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos2/platelmintos.php ZOOLOGIA.indb 57 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 58 7.2 - CLASSIFICAÇÃO E REPRODUÇÃO Tradicionalmente, o filo é dividido em três clas ses: Turbellaria, Trematoda e Cestoda. Porém, uma modificação da sistemática que tem ganhado aceitação é a retirada da Or dem Monogenea de Trematoda, elevando-a à categoria de Classe. Neste novo sistema, os platelmintos ficam compostos por quatro Classes: Turbellaria (planárias), Monogenea, Trematoda e Cestoda (MOREIRA, 2009). A classe Turbellaria apresenta uma arquitetura relacionada ao estilo de vida livre, onde encontramos as planárias de água doce (Dugesia e Geoplana), enquanto que as demais classes já apresentam modificações corpóreas individualizadas concernentes aos estilos de vida parasita. A vida de parasita promove algumas restrições, como simplificações estruturais, adaptações especiais para viver dentro de hospedeiros e desenvolvimento de ciclos de vida complexos. As características estruturais dos parasitas, bem como suas doenças relacionadas são estudadas em Parasitologia. Então, vamos ver cada classe separadamente, incluindo-se os aspectos reprodutivos: A. TURBELLARIA A parede do corpo dos turbelários é dividida em três camadas: epitélio ciliado de origem ectodérmica (que auxilia na locomoção), musculatura e mesênquima, de origem mesodérmica. Na superfície ventral, são presentes células glandulares que secretam grande quantidade de muco para facilitar a locomoção. As estruturas epidérmicas têm o formato de bastonetes, denominadas rabdoides, produzidas e estocadas na camada epitelial. Os rabdoides liberam bastante muco sob o epitélio, auxiliando na proteção do animal contra o dessecamento ou na defesa contra predadores. Rabdoides, quando produzidos por células glandulares do mesênquima, passam a ser chamados de reabditos, que são acumulados também na epiderme, contribuindo para a produção de muco. Estas estruturas liberam substâncias tóxicas de defesa. Os turbelários apresentam aparelho digestivo incompleto, com presença apenas de uma abertura única no trato digestivo (a boca), localizada no meio da superfície ventral. Antes de o alimento chegar ao intestino, uma faringe muscular móvel, chamada de protrátil, é usada para capturar o alimento. A digestão, no entanto, é inicialmente extracelular e, posteriormente, intracelular. Estes organismos são predominantemente carnívoros e a presa pode ser engolida quase que inteira. Neste caso, a faringe pode auxiliar, sendo projetada para dentro do corpo da presa, eliminando enzimas proteolíticas. Depois que o conteúdo estiver parcialmente digerido, este é bombeado para o interior do intestino através de peristaltismos (Figura 46). ZOOLOGIA.indb 58 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 59 Figura 46: Estrutura corpórea de um turbelário. Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/filo-platelmintos/filo-platelmintos-12.php Existe, ainda, no corpo dos turbelários a presença de projeções dotadas de receptores ciliares responsáveispela recepção de partículas químicas, chamadas aurículas, além de ocelos perceptíveis. Existe um par de gânglios nervosos ventrais localizados na cabeça, de onde saem cordões nervosos longitudinais (Figura 47). Figura 47: Sistema nervoso dos turbelários. Os turbelários apresentam reprodução assexuada, por divisão binária com bipartição transversal, devido à sua alta capacidade de regeneração (Figura 48) e sexuada. Na reprodução sexuada, as planárias são hermafroditas, mas raramente ocorre autofecundação. Elas, geralmente, realizam cópula com dois indivíduos colocando em contato seus poros genitais e ocorrendo fecundação interna. Os ovos resultantes são eliminados e deles saem planárias jovens, que não passam por estágio larval, desta forma, o desenvolvimento é direto (Figura 49). Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/ filo-platelmintos/filo-platelmintos-1.php ZOOLOGIA.indb 59 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 60 Figura 48: Reprodução assexuada dos turbelários. Figura 49: Reprodução sexuada dos turbelários. Nas classes parasitas Monogenea, Trematoda e Cestoda, o epitélio ciliado larval foi perdido na metamorfose, substituído, então, por um tegumento protetor secretado pelo mesênquima. Tal tegumento é uma novidade evolutiva compartilhada pelas três classes. A função deste tegumento é proteger o parasita adulto contra as defesas do hospedeiro, bem como realizar trocas de gases e metabólitos com o meio. Para se movimentarem dentro do hospedeiro, os parasitas dependem totalmente de sua musculatura. Existem também algumas estruturas que favorecem a fixação destes organismos, como: ventosas, ganchos, glândulas adesivas. Porém, eles também contam com as contrações corporais do próprio hospedeiro. B. MONOGENEA Representantes deste grupo são parasitas que possuem apenas um único hospedeiro. Alimentam-se de fluidos e tecidos dos hospedeiros, de forma bem semelhante aos turbelários. C. TREMATODA Os membros deste grupo são conhecidos como facíolas, um dos principais grupos de parasitas de outros animais. Outro representante bastante comum é o Schistossoma mansoni. Apresentam certa semelhança aos turbelários, apesar de serem parasitas. Este grupo é caracterizado pela presença de uma estrutura de fixação ao hospedeiro, chamada acetábulo ou ventosa ventral (Figura 50). Este órgão único não é compartilhado com nenhum outro animal, considerado, no entanto, uma sinapomorfia da classe. Pode ser encontrada também ventosa oral. Fonte:http://wwwcfb2011cmpa.blogspot. com/2011/09/filo-platelminto.html Fonte:http://biocurioso.blogspot.com/2010/08/voce- conhece-planaria.html ZOOLOGIA.indb 60 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 61 Figura 50: Ventosa ventral presente nos trematódeos. Fonte: http://html.rincondelvago.com/platelmintos_1.html A ausência de órgãos dos sentidos e a produção de uma grande quantidade de ovos na reprodução têm o objetivo de facilitar a sobrevivência e a infestação efetiva de novos hospedeiros. Apresentam digestão parcialmente extracelular, também se alimentando pelo bombeamento de fluidos através da faringe protrátil. Os trematódeos podem ser hermafroditas ou possuírem sexos separados. Durante o processo reprodutivo, os espermatozóides saem dos testículos e se armazenam numa vesícula seminal. Vai haver uma cópula mútua, com fertilização interna e cruzada. O ciclo de vida pode envolver vários hospedeiros. No caso da esquistossomose, o hospedeiro intermediário é o caramujo planorbídeo do gênero Biomphalaria. Os embriões são ciliados e se deslocam na água à procura do hospedeiro intermediário (caramujo). O Schistosoma mansoni desenvolve-se até a fase de larva (cercária) no caramujo, que penetra na pele humana e vai terminar o desenvolvimento nas veias do intestino e do fígado (Figura 51). Figura 51: Ciclo biológico do Schistossoma mansoni Fonte: http://iaci.com.br/xistose.htm ZOOLOGIA.indb 61 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 62 D. CESTODA Todos os membros são endoparasitas, incluindo as solitárias (Taenia), com pouca capacidade de locomoção dentro do hospedeiro, porém são um pouco mais especializadas que as demais classes. Para isto, algumas ondulações corporais podem ser realizadas. A região anterior do corpo possui uma estrutura denominada escólex, com ventosas e/ou ganchos que são presos às paredes do intestino hospedeiro (Figura 52). Seguida desta estrutura, há uma região denominada colo, da qual se originam vários segmentos individuais arranjados linearmente. Tais segmentos são chamados proglótides e compõem a maior parte do corpo do animal (Figura 52). À medida que o cestoda amadurece, as proglótides aumentam de tamanho e se posicionam em direção à região posterior do animal. As mais jovens ficam mais próximas ao colo. Figura 52: Esquema de um animal da Classe Cestoda. Fonte: http://www.ub.edu/crba/practiques/zoologia/practica2/part6.htm Os cestodas não possuem nenhum vestígio de boca ou aparelho diges tório, assim, todos os nutrientes são absorvidos diretamente pelo tegu mento. Esta é uma característica interessante, que confirma aquilo que discutimos no início da unidade, em relação às características de um ser vivo animal. Neste caso, os cestódeos não precisam de um sistema digestivo, porque recebem o alimento já digerido pelo seu hospedeiro. O sistema nervoso (massa nervosa localizada no escólex e dois cordões longitudinais laterais que se estendem por trás) e os protonefrídios se estendem ao longo das proglótides. Quanto à reprodução, em cada proglótide encontram-se os aparelhos reprodutores masculino e feminino, assim, são todos hermafroditas. Depois que ocorre a fecundação, o útero se enche de ovos, daí a proglótide passa a ser chamada de grávida ou gravítica; esta é a porção do organismo que se desprende e é eliminada do corpo juntamente com as fezes de um hospedeiro infectado. ZOOLOGIA.indb 62 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 63 1. Com base em alguns conceitos básicos de Anatomia e Embriologia é possível a separação dos animais em diferentes grupos. Preencha o quadro a seguir indicando a classificação dos grupos animais de acordo com a característica solicitada. (Disponível em: <http://www.dombosco.com.br/curso/estudemais/biologia/platelmintes.php>. Acesso em: 05 de janeiro de 2012). Grupo animal Simetria Nº de folhetos embrionários Presença ou ausência de celoma Cnidários Platelmintos 2. Explique o porquê dos platelmintos serem considerados eumetazoários verdadeiros? 3. Qual é o maior avanço evolutivo encontrado nos platelmintos que é compartilhado com maioria dos eumetazoários? 4. É correto dizer que protonefrídios são estruturas de excreção? Descreva esta estrutura. ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 63 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 64 5. Os platelmintos são conhecidos como “vermes achatados”. Qual é a consequência desta expressão para a vida deste animal? 6. Os platelmintos são tradicionalmente divididos em três classes: Turbellaria, Trematoda e Cestoda. Descreva as principais características que distinguem cada uma destas estruturas, incluindo informações sobre a reprodução. 7. No processo evolutivo foram selecionados os seres de fecundação externa que liberam uma grande quantidade degametas para o meio ambiente. As hidras, no entanto, reproduzem-se rapidamente, embora lancem um pequeno número de gametas na água. A explicação para esse fato é que as hidras apresentam um acelerado processo de reprodução: (Disponível em: <http://www.professor.bio.br/provas_topicos.asp?topico=Celenterados>. Acesso em: 05 de janeiro de 2012.) a) assexuada por divisão binária. b) assexuada por esporulação. c) assexuada por brotamento. d) sexuada por autofecundação. e) sexuada por partenogênese. 8. “Quanto à reprodução, são hermafroditas. Cada proglótide, ou seja, cada segmento (gomo) do animal, possui os dois sexos, sendo fecundadas e depois eliminadas através das fezes do hospedeiro”. Esta afirmação diz respeito à reprodução de qual classe dos platelmintos? ZOOLOGIA.indb 64 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 65 9. As figuras a seguir esquematizam o sistema nervoso de uma hidra e de uma planária. (Disponível em: <www.sistemapueridomus.com.br/.../FileDownload.EZTSvc.asp?>. Acesso em: 05 de janeiro de 2012.) Com base nesses esquemas, fizeram-se as afirmações abaixo: I. O sistema nervoso da planária pode ser considerado mais avançado que o da hidra. II. A hidra possui um centro nervoso, que envia ordens para todas as partes do corpo, enquanto a planária não apresenta centralização do sistema nervoso. III. O sistema nervoso da hidra é difuso e o da planária é ganglionar. Dessas afirmações, somente: a) I e III estão corretas. b) II e III estão corretas. c) I é correta. d) II é correta. e) III é correta. ZOOLOGIA.indb 65 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 66 8. FILO NEMATODA OU NEMATHELMINTHES Prezado estudante, já chegamos ao último filo de invertebrados inferiores e você já deve estar se perguntando o porquê de se estudar tantos grupos biológicos. Especialmente o estudo dos vermes platelmintos e nematelmintos, causadores de tantas epidemias no nosso país, é importante para podermos compreender quais são as implicações em termos econômicos, sociais e de saúde pública envolvidas no nosso cotidiano. Não pense que estes organismos são apenas vilões. Não são! Tanto os platelmintos quanto os nematelmintos apresentam uma importância ecológica relacionada à associação parasitária, que além de poder controlar a relação entre a população de predadores e presas em um determinado ecossistema, podem ser relativamente frágeis e se tornar ótimos bioindicadores ambientais. Eles têm implicações nas áreas das ciências médicas, já que as principais endemias parasitárias relatadas pelo sistema de saúde pública são decorrentes das infecções desencadeadas por estes organismos. Assim, não menospreze estes animais! 8.1- CARACTERÍSTICAS GERAIS A palavra Nematoda vem das palavras gregas nematos, que significa fio e eidos, forma. Ao longo da história, este filo recebeu vários nomes diferentes: Nematoidea, Nemata e Nematoda. Os nematelmintos (nema: fio; helminthes: vermes) são vermes cilíndricos considerados eumetazoários, triblásticos, blastocelomados, de simetria bilateral. Atualmente, o termo “pseudoceloma” (falso celoma) tem perdido força dentro dos estudos embrionários. Antes, um animal para ser “pseudocelomado” tinha que ter a presença da cavidade corporal, mas esta ainda não era o celoma verdadeiro. Atualmente, estes organismos têm sido chamados blastocelomados, porque possuem uma cavidade corporal, que ainda não é um celoma verdadeiro, mas um resquício da blastocele embrionária. No entanto, os platelmintos e os blastocelomados podem ser considerados animais acelomados. O blastocele é uma cavidade que se forma durante o estágio embrionário de blástula, mas desaparece após a gastrulação no desenvolvimento embrionário da maioria dos eumetazoários triblásticos e a cavidade que permanece, sendo preenchida pelo terceiro folheto embrionário que se forma. Num grau de complexidade ainda maior, é evidente o desenvolvi mento de um celoma verdadeiro intimamente relacionado com a mesoderme. Porém, em alguns animais como os nematelmintos, observa-se que a cavidade existente é apenas um vestígio da blastocele inicial, por isso passam a ser chamados blastocelomados. O celoma, como cavidade corporal interna, destaca-se como novidade evolutiva da maioria dos ani mais. O significado disto é confirmado por um esqueleto hidrostático que, ZOOLOGIA.indb 66 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 67 além da sus tentação, promove movimentos antagônicos entre as musculaturas do corpo. No entanto, a grande contribuição desta cavidade é que permitiu a individualização de parte da cavidade celomá tica para formar o sistema circulatório e outras estruturas individualizadas nos eumetazoários. Os nematelmintos são, em maioria, de vida livre, incluindo espécies muito pequenas e, às vezes, pouco conhecidas. Os represtantes do grupo que são parasitas (de animais e plantas) apresentam um tamanho corporal maior e, por apresentarem grande interesse médico e veterinário, acabam sendo mais conhecidos e, por conseguinte, mais estudados. Estes organismos podem ser encontrados nos mais diversos ambientes aquáticos e terrestres. De modo prático, os nematelmintos são uma estrutura de extremidades afiladas em forma de tubo, contendo no seu interior, outro tubo, baseada num hidroesqueleto de alta pressão, que mantém a forma cilíndrica destes animais (Figura 53). Possuem uma cutícula que limita o volume do verme, mas permite alterações na sua forma; são muito resistentes e não permitem perda de água para o meio externo. Eles variam muito de tamanho, podendo ter medidas microscópicas até mesmo atingir metros. Figura 53: Nematelminto (Ascaris lumbricoides). Os nematelmintos de vida livre se alimentam de pequenos organismos (animais, protistas e bactérias) e, ao contrário dos platelmintos, possuem tubo digestório completo, com boca e ânus (Figura 54). Apresentam uma faringe alongada que produz enzimas digestivas. Assim, a digestão nestes animais começa extracelularmente e termina intracelularmente, nas células do intestino. Esta característica é compartilhada com outros organismos blastocelomados e todos os eucelomados. Então, é um avanço evolutivo, vocês não acham? ZOOLOGIA.indb 67 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 68 Figura 54: Sistema digestivo de um nematelminto. Fonte: http://www.infoescola.com/animais/sistema-digestivo-dos-nematelmintos Estes organismos não apresentam sistema circulatório, nem respiratório. Os fluidos corporais e os gases são transportados por difusão, de forma semelhante ao que acontece com os platelmintos. Dependendo do ambiente em que se encontram, podem ser anaeróbicos facultativos, especialmente nos nematódeos parasitas, que precisam desta qualidade para sobreviver. Já o aparelho excretor é uma peculiaridade desses animais, sendo encontrado, então, apenas nos nematódeos. O que é detectado neste grupo é a conexão do sistema proto nefridial (como vimos em platelmintos) com o sistema circulatório, que modifica a função dos protonefrídios de osmorreguladores para excretores. Assim, o sistema excretor é formado por uma ou duas células glandulares ventrais, chamadas células renete, dispostas de maneira que uma célula, em parte, se sobrepõe à outra, como a disposição de telhas em um telhado (Figura 55A), dentro do blastoceloma, com uma ampola terminal abrindo-se para o exterior através de um poro, que pode estar ou não ligado a sistema tubularem “H” (Figura 55B). O sistema tubular recebe este nome devido ao formato em que é disposto dentro do corpo dos nematelmintos. A maioria destes animais excretam amônia e outra função que as células renete podem ter é a osmorregulação. Figura 55: Sistema excretor do nematelminto: (A) Célula renete e (B) Túbulo em “H”. ZOOLOGIA.indb 68 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 69 Os nematódeos apresentam gânglios cerebroides, que estão dispostos na forma de um anel nervoso circunfaringeal associado a gânglios (ver Figura 54). Anteriormente ao corpo do animal, estende-se uma coroa de nervos sensoriais e motores inervando todos os órgãos sensitivos cefálicos e estruturas bucais. O anel nervoso se conecta aos cordões nervosos que se estendem para trás através de vários gânglios. Existem quatro cordões nervosos que se estendem longitudinalmente envoltos por cordões epidérmicos aprofundados entre a camada muscular. Os órgãos sensoriais mais comuns neste grupo são papilas, setas e espículas, desempenhando funções táteis (mecanorreceptores). Os nematódeos são organismos dioicos (sexos separados) e apresentam dimorfismo sexual, em que as fêmeas são maiores que os machos (Figura 56). Fonte: http://www.euachei.com.br/educacao/ biologia/filo-nematelmintos/index.php A fêmea possui um aparelho reprodutor constituído por um par de ovários alongados que faz o papel do oviduto, onde se alarga na forma de útero (Figura 57). Os dois úteros convergem para uma vagina curta que se abre para o exterior por um gonóporo (separa do ânus). Este, por sua vez, abre-se na superfície ventral, aproximadamente na região mediana do corpo. Já os machos, além de ser menores, são recurvados na extremidade posterior do corpo. O aparelho reprodutor masculino (Figura 57) se abre na cloaca (junto ao ânus), podendo apresentar um órgão copulador, e é composto por dois testículos tubulares diferenciados em zona germinativa, zona de crescimento e zona de maturação. Em seguida, o testículo se abre num ducto espermático, estendendo-se até a região posterior do corpo, onde se alarga numa vesícula seminal. Uma ou duas espículas, estruturas sensoriais anteriormente mencionadas, formam o aparelho copulador que é inserido no gonóporo da fêmea durante a cópula. Por esta razão, a fecundação é interna (ocorre no útero), com formação de zigoto, que será envolto por uma carapaça grossa depositado no ambiente em que se desenvolverá. Figura 56: Dimorfismo sexual dos nematódeos (à esquerda, o fêmea e à direita, a macho). Figura 57: Sistema reprodutor masculino e feminino dos nematódeos. Fonte:http://www.infoescola.com/animais/sistema- reprodutor-dos-nematelmintos/ ZOOLOGIA.indb 69 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 70 8.2 - CLASSIFICAÇÃO O filo Nematoda é dividido em duas classes distintas: Adenophorea (ou Aphasmida) e Secernentea (ou Phasmida). A primeira classe reúne a maioria dos nematódeos de vida livre, compreendendo quase todas as espécies aquáticas, tanto de água doce como oceânicas, parte das espécies do solo, parte das parasitas animais e alguns parasitas dos vegetais. Os representantes desta classe são dotados de um aparelho excretor simples. As características taxonômicas deste grupo estão baseadas na presença (anfídios – quimiorreceptores cefálicos) e na ausência (fasmídios - quimiorreceptores caudais) de órgãos sensoriais. A segunda classe compreende parte das espécies que habitam o solo, a maioria das parasitas animais e quase todos os parasitas dos vegetais, raramente aquáticos. O sistema excretor destes organismos é mais complexo. Além disso, marca-se a presença de estruturas sensoriais (anfídios e fasmídios). Entre os fasmídos encontram-se os Ascaris, oxiúros e filárias, endoparasitas do ser humano e de outros animais. Prezado estudante, acesse os vídeos abaixo e assista as vídeo-aulas como forma de revisão dos conteúdos a respeito dos invertebrados platelmintos nematelmintos que vimos, em seguida, responda os exercícios abaixo sobre o filo Nematoda. • http://www.youtube.com/watch?v=Kjnd4RprzfE • http://www.youtube.com/watch?v=-a8g4Yw9GPk&feature=related • http://www.youtube.com/watch?v=EbdaN58lx54&feature=related 1. Nematódeos são animais vermiformes de vida livre ou parasitária encontrados em plantas e animais, inclusive no homem. Sobre as características presentes em nematódeos, considere as afirmativas a seguir. (Disponível em: <http://www.dombosco.com.br/curso/estudemais/biologia/q_complementares_ap4. php#questao35>. Acesso em: 07 de janeiro de 2012, adaptada.) I. Corpo não segmentado coberto por cutícula II. Sistema digestório completo III. Órgãos especializados para circulação IV. Blastoceloma (ou pseudoceloma) Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e III b) I e IV c) II e III d) I, II e I ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 70 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 71 2. Analise as alternativas abaixo e indique a característica que NÃO distingue platelmintos de nematelmintos. a) Tubo digestório completo com boca e ânus b) Presença de cílios c) Existência de sistema circulatório d) Excreção por célula flama e) Presença de blastoceloma 3. Sobre nematelmintos responda: I. Todos os nematelmintos são monoicos. II. Nenhuma espécie de nematelminto apresenta dimorfismo sexual. III. A fecundação dos nematelmintos é interna. a) Apenas a frase I está correta. b) Apenas as frases I e II estão corretas. c) Apenas as frases I e III estão corretas. d) Apenas as frases II e III estão corretas. e) Apenas a frase III está correta. 4. Cite quatro características evolutivas e embrionárias dos nematelmintos. 5. Por que atualmente os nematelmintos têm sido chamados de blastocelomados em substituição ao termo pseudocelomado? 6. Qual é o habitat dos nematelmintos? ZOOLOGIA.indb 71 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 72 7. Porque os nematelmintos, assim como os platelmintos, têm importância médica? 8. Se te perguntarem o que é um animal nematelminto, o que você responderia? 9. Descreva os sistemas corporais dos nematelmintos abaixo. a. Digestório b. Excretor c. Nervoso d. Reprodutor ZOOLOGIA.indb 72 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 73 Caro estudante, terminamos o estudo dos invertebrados inferiores que foram tratados nesta primeira unidade. Vimos os conceitos básicos para o entendimento de cada grupo e do Reino Animal em si. Fizemos uma abertura para estudarmos os protozoários, uns dos representantes do Filo Protista, didaticamente incluido dentro de Zoologia de Invertebrados. Abordamos individualmente cada grupo de invertebrados inferiores, contemplando suas principais características evolutivas, morfólogicas e estruturais. Vimos que os poríferos são considerados os animais mais simples deste grupo por não apresentarem tecidos verdadeiros, característica esta que já aparece nos cnidários. Os platelmintos, por sua vez, são os vermes achatados mais complexos contendo três folhetos embrionários. Os nematelmintos, por fim, já apresentam estruturas mais bem desenvolvidas e destaca o aparecimento de uma cavidade celômica, mas sem preenchimento (denominada blastoceloma). O entendimento desta organização é muito importante para darmos continuidade à nossa segunda unidade, onde estudaremosos invertebrados superiores. Para isto, é necessário que você responda as atividades propostas, assista aos vídeos indicados e leia os materiais complementares sugeridos. Não se esqueça de realizar aulas práticas sobre cada animal, para que você veja na prática o que trabalhamos teoricamente. Feito isso, estaremos preparados para prosseguir. Aguardo você na segunda unidade. Bons estudos! ZOOLOGIA.indb 73 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 74 Agora que você compreende melhor o mundo dos animais invertebrados, assita ao filme “Procurando Nemo” (Pixar, 2003), uma das melhores animações produzidas até os dias atuais. Neste filme, há uma verdadeira aula de biologia marinha, contemplando aspectos zoológicos e ecológicos muito interessantes. Desta forma, torna-se um ótimo recurso didático para ser abordado em aulas de zoologia, tanto para jovens quanto para adultos. Pelo papel pedagógico que o filme representa, imagine você, futuro professor de Ciências, que esteja contemplando tais assuntos em sala de aula e que queira fechar ou abrir suas aulas utilizando este filme como recurso didático. Como bom professor, você precisa, antes de qualquer coisa, assistir ao filme e analisá-lo à risca, para confirmar se será ou não pertinente trabalhá-lo com seus alunos. Por esta razão, faça uma resenha crítica sobre o filme, baseada nas normas da ABNT, contemplando aspectos negativos e positivos que o filme apresenta, do ponto de vista educacional. Por fim, julgue se o filme poderá ou não ser trabalhado com seus alunos. Para ajudá-lo com a resenha, fique atento às seguintes situações abaixo quando estiver assistindo à animação: 1) Observar as características do ambiente marinho. 2) Identificar os diferentes animais invertebrados e vertebrados. 3) Observar algumas das relações ecológicas existentes, bem como sua importância. 4) Repare nos invertebrados que aparecem no desenho e veja a qual filo pertencem. 5) Observe algum fato ou informação que você achou curiosa. 6) Identifique uma falha no filme, se houver. SISTEMATIZAÇÃO DE APRENDIZAGEM ZOOLOGIA.indb 74 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 75 Blástula - Normalmente é uma camada esférica de células (o blastoderma) em torno de uma cavidade cheia de fluido (o blastocele). Quando na clivagem do embrião produzir mais de 100 células, o embrião é chamado de blástula. Caracteres - (Singular: caráter) São todas e quaisquer características ou atributos de um organismo ou conjunto destes. Comensal - Comensalismo é uma das relações harmônicas interespecíficas (entre indivíduos de espécies diferentes), caracterizada por ser benéfica para uma das partes, sem causar prejuízo para a outra parte, em situações que envolvam alimentos, tais como restos de alimentos ou metabolismo. É denominado comensal, a espécie que se alimenta dos restos da outra espécie. Cosmopolita - É o organismo que tem distribuição mundial, ou seja, pode ser encontrado em quase todos (ou em todos) os continentes do planeta, independentemente da sua prevalência. Dulcícolas - Seres vivos que vivem em água doce. Especulares - Imagens especulares são aquelas onde uma imagem se parece a da outra no espelho. Espongina - Substância orgânica que constitui as fibras proteicas de espongina de algumas espécies de esponja e que é semelhante ao colágeno. Espécie - (Do latim specere: significa aquilo que é distinguível). Agrupamento mais restrito de indivíduos em uma classificação biológica. É um grupo de indi víduos que não são distinguíveis facilmente, isto é, são muito semelhantes. Indivíduos da mesma espécie compartilham caracteres essenciais que caracterizam um nível de semelhança muito elevado. Eucarionte - É o ser vivo com núcleo verdadeiro (eu = verdadeiro + carion = núcleo + onte = ser); o DNA é envolto pela membrana nuclear e o citoplasma possui um sistema de membranas que forma organelas (retículo endoplasmático, complexo de Golgi vacúolos, mitocôndrias e cloroplasto). ZOOLOGIA.indb 75 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 76 Gastrulação - Nome do processo pelo qual ocorre uma invaginação nos tecidos do embrião, formando os folhetos embrionários. Na maioria dos animais, a gastrulação dá origem a um disco embrionário com três lâminas, ou três folhetos germinativos: endoderme, mesoderme e ectoderme, sendo caracterizados como triblásticos. Hospedeiro intermediário - É aquele que abriga o parasita na fase larval ou durante a reprodução assexuada. Ingestão - Processo alimentar onde o alimento é ingerido, para dentro de uma cavidade digestiva. Microvilos - (Ou microvilosidades) São projeções da célula com a função de aumentar a superfície de absorção. São encontrados revestindo órgãos que têm função de absorção como o intestino, por exemplo: aumentando a superfície, melhora a absorção. Mutualista - Mutualismo é uma das relações harmônicas interespecíficas (entre indivíduos de espécie diferentes) em que ambos se beneficiam, de forma que se tornam dependentes um do outro. A relação entre os seres é íntima e duradoura. Osmorregulação - É a capacidade que alguns animais possuem em manter a pressão osmótica constante independentemente da pressão osmótica do meio externo, dentro de uma determinada faixa de variação. É um controle hídrico natural. Planctônicos - Animais que vivem no plâncton, à deriva nas correntes de águas superficiais. Pluricelular - Um organismo formado por conjuntos de células semelhantes e interdependentes, que desempenham uma ou mais funções. Pseudotecido - Pseudo; do grego: falso, errôneo. Simbiótico - É quando dois organismos de diferentes espécies vivem em contato físico próximo para o benefício de ambos. Sinapomorfia - (Sin: junto + apomorfia) É uma apomorfia compartilhada entre grupos de seres vivos. Se um determinado caráter se apresenta em dois estados: um deve ser mais antigo (plesiomorfia), sobre o qual ocorrem modi ficações formando outro estado, o estado derivado (apomorfia, a novidade evolutiva). Sistemática - É a ciência responsável por inventariar e descrever a biodiversidade e compreender as relações entre os organismos. Sésseis - São animais que vivem fixos no substrato e que, portanto, não se locomovem. Tecido - é um agregado de células morfologicamente similares e organizadas para uma função particular. ZOOLOGIA.indb 76 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 77 Totipotentes - É a capacidade de uma única célula se dividir e produzir todas as células diferenciadas no organismo, incluindo os tecidos extraembrionários. Esta habilidade é típica de uma célula-tronco. Urticantes - Substâncias que produzem uma sensação igual à causada pela urtiga: irritação na pele ou queimaduras. ZOOLOGIA.indb 77 29/05/12 12:02 UNIDADE 1 Zoologia de Invertebrados Inferiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 78 REFERÊNCIAS MOREIRA, A.P.T. Zoologia de Invertebrados I. Florianópolis: BIOLOGIA/EAD/UFSC, 2009. 213 P. RUPPERT, E.; BARNES, R.D. Zoologia dos Invertebrados, 6ª ed. São Paulo: Ed. Roca, 1996. RUPPERT, E.E.; FOX, R.S.; BARNES, R.D. Zoologia dos inver tebrados. São Paulo: Ed. Roca, 2006. WHITTAKER, R. H. On the broad classification of organisms. Q. Rev. Biol., v. 34, p. 210-226, 1959. WHITTAKER, R. H. New Concepts of Kingdoms of Organisms. Science, vol. 163, p. 150-163, 1969. ZOOLOGIA.indb 78 29/05/12 12:02 ZOOLOGIA.indb79 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 80 INTRODUÇÃO Na primeira unidade, aprendemos que os invertebrados ditos “superiores” recebem esta denominação por mera conformidade didática. Assim, separar os organismos em “inferiores” e “superiores” resolve apenas um problema pedagógico, mas não um problema biológico conceitual. Então, é necessário ter bastante atenção em relação a isto, para não nos deixar cair em contradições em relação à utilização errônea de certos termos. Nos invertebrados superiores podem ser ressaltadas estruturas mais especializadas que não são observadas nos invertebrados inferiores, como: órgãos dos sentidos mais desenvolvidos, adaptações morfológicas, fisiológicas e comportamentais particulares (ligadas às variações ambientais) e órgãos de alimentação e reprodução mais elaborados que, de alguma forma, favoreceram o sucesso ecológico destes animais no Planeta. Tais especificidades estão diretamente relacionadas ao aumento da complexidade funcional, a grande responsável pela imensa diversidade destes organismos, e não a uma medida de superioridade ou inferioridade pura e simples. Alguns autores afirmam também que “invertebrados superiores” são animais triblásticos, dotados de celoma, que é a cavidade corpórea embrionária totalmente revestida pela mesoderme. Os animais que apresentam estas características são os moluscos, os anelídeos, os artrópodes, os equinodermos e os cordados não vertebrados (ou hemicordados, não vistos neste material). A formação do celoma nesses animais pode ocorrer de formas diferentes (Figura 58). Os organismos em que o celoma se forma a partir de fendas da mesoderme, são chamados de esquizocelomados (moluscos, anelídeos, artrópodes) e quando o celoma se forma a partir de bolsas que surgem na região superior do arquêntero, são chamados enterocelomados (equinodermos e hemicordados). ZOOLOGIA.indb 80 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 81 Figura 58 - Representação esquemática das origens enterocélica e esquizocélica. Fonte: http://andreibsc.wordpress.com/2011/08/18/biologia-introducao-ao-reino-animalia-capitulo-9/ Uma característica fundamental que subdivide os animais eumetazoários de simetria bilateral é a formação embrionária do blastóporo, em boca ou em ânus. Esta estrutura surge na fase embrionária de gástrula, quando começa a diferenciação celular. É uma abertura que se forma no ponto de invaginação da gastrulação, que serve de comunicação na fase embrionária, colocando a cavidade digestiva (denominada arquêntero, delimitada pelo endoderma) em contato com o meio externo (Figura 59). Figura 59 - Desenvolvimento embrionário enfatizando a formação do blastóporo. Fonte: http://embriologiabio.webnode.com/gastrula%C3%A7%C3%A3o/ Em alguns animais, quando o blastóporo origina apenas a boca, os animais são chamados protostômios (ou protostomados, do grego protos: primeiro, primitivo e stoma: boca). Este grupo reúne os moluscos, os anelídeos e os artrópodes. Caso o blastóporo origine o ânus apenas, os animais são chamados deuterostômios (ou deuterostomados, do grego deuteros: segundo, depois e stoma: boca), como é o caso dos equinodermos, hemicordados ZOOLOGIA.indb 81 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 82 e cordados (estes dois últimos não são vistos neste material). Compreender conjuntamente estes aspectos biológicos, e os demais vistos na unidade anterior, é importante para entendermos o funcionamento e as adaptações dos invertebrados superiores nos diversos ecossistemas do planeta. Objetivos da Unidade @ Compreender o funcionamento das principais características morfológicas dos invertebrados superiores; @ Identificar as principais características evolutivas e ecológicas que garantiram o sucesso de cada grupo dos invertebrados superiores na Terra; @ Conhecer os principais aspectos médicos e econômicos relacionados aos invertebrados superiores. 1. FILO MOLLUSCA (DO LATIM MOLLUSCUS: MOLE) Não existe um ser humano na Terra que nunca tenha visto (ou comido) um molusco. Concorda? Alguém pode até não saber que o bicho recebe este nome, mas o reconhece facilmente. Os moluscos são bastante comuns no nosso dia-a-dia, seja na nossa alimentação, seja nos nossos jardins ou em certas questões médicas. Você já parou para observar, por exemplo, como é mole o corpo dos caracóis e das lesmas? Caso nunca tenha prestado atenção nesta característica, agora é o momento. 1.1 - CARACTERÍSTICAS GERAIS O ramo da biologia que estuda os moluscos é chamado Malacologia. Os moluscos modernos reúnem quase 100 mil espécies e os representantes mais comuns são os caracóis, as lesmas, os polvos e as lulas. Em sua maioria, são organismos bentônicos, de pequeno (microscópicos) a médio porte (escala de cm), sendo raros os casos de gigantismo, como é o caso das lulas gigantes (Architeuthis) que podem atingir cerca de 21 metros e 250 Kg e a ostra gigante (Tridacna gigas), que pode atingir até 1,5 metros e 250 Kg. Pelo que já se conhece previamente sobre este grupo, os moluscos são animais predominantemente marinhos, apresentando também representantes terrestres e de água doce. São animais de vida livre, com raras formas parasitas. Antes mesmo de nos aprofundarmos neste grupo, considerando apenas a visualização mental que temos destes animais, podemos observar a tamanha diversidade morfológica envolvida entre os moluscos (Figura 60). A grande diversidade é atribuída ao sucesso evolutivo desse grupo como colonizador de diferentes tipos de ambientes, tanto de marinhos e de água doce, quanto terrestres. A variação de formas e tamanhos de fato é muito grande, mas, apesar disso, existem características básicas compartilhadas por todos os organismos deste filo. ZOOLOGIA.indb 82 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 83 Figura 60 - Diversidade morfológica dos moluscos. De um modo geral, os moluscos são animais de corpo mole, geralmente, curto, formado por uma massa visceral e circundado por uma fina parede denominada manto. A maioria dos moluscos apresenta uma concha externa calcária, secretada pelo manto e responsável pela proteção das vísceras do animal. Em alguns moluscos, como as lulas, a concha está presente, mas ela é reduzida e localizada internamente na massa muscular do bicho. O molusco generalizado é um organismo triblástico, protostomado, de simetria bilateral, que, pela primeira vez, apresenta celoma (embora o celoma seja reduzido a pequenas cavidades em torno do coração, nefrídios e gônadas) (Figura 61). Um molusco generalizado tem o corpo dividido em três partes: cabeça (pouco definida, localizada na região anterior), massa visceral (ou páleo, na região dorsal) e pé (localizado na região ventral, muscular, amplo e achatado dorso- ventralmente, por onde o animal se prende ao substrato) (Figura 62). Este modelo básico serve como referência para observações das diversas variações morfológicas existentes e que veremos ao longo desta unidade. Fonte: http://www.uab.unimontes.br/zoologiadeinvertebrados1/ cadernos/paginas/unidade7.htm Figura 61 - Desenho esquemático de um organismo celomado. ZOOLOGIA.indb 83 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 84 Figura 62 - Morfologia geral de um molusco generalizado. Em verde, sistema digestivo, em vermelho sistema circulatório; emazul, sistema nervoso; e, em amarelo, sistema reprodutivo. Legenda: 1. Rádula; 2. Boca; 3. Concha; 4. Estômago; 5. Gônadas; 6. Coração; 7. Celoma; 8. Nefrídio; 9. Manto; 10. Cavidade do manto; 11. Ânus; 12. Brânquias; 13. Pé; 14. Hemocele; 15. Cordão nervoso podal; 16. Intestino; 17. Cordão nervoso visceral; 18. Anel nervoso. Fonte:http://www.uab.unimontes.br/zoologiadeinvertebrados1/cadernos/paginas/ unidade7.htm A concha é uma estrutura característica dos moluscos, que varia muito em cor, tamanho e forma. Ela é uma estrutura rígida e calcária, secretada por áreas específicas do manto (parede do corpo dos moluscos, localizado na região dorsal sobre a massa visceral), que tem como função primordial o revestimento e a proteção dos órgãos internos, que, juntamente com os músculos, funciona como exoesqueleto, possibilitando a sustentação do corpo do animal. A concha é formada por três camadas: i) perióstraco: camada mais externa e colorida, composta da proteína conchiolina, tem função protetora das demais camadas; ii) camada prismática ou óstraco: é a camada mais espessa formada por carbonato de cálcio e material de origem orgânica; esta camada é secretada por células da camada externa do manto e iii) camada nacarada ou madrepérola: mais interna, é formada por uma fina camada de carbonato de cálcio e material orgânico, secretada por células localizadas ao longo de toda a borda do epitélio do manto, é responsável pelo crescimento da concha em espessura (Figura 63). ZOOLOGIA.indb 84 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 85 Figura 63 - Representação esquemática da organização de uma concha de molusco, cujos componentes são secretados por glândulas presentes no manto. Fonte: http://www.biologia.blogger.com.br/2008_09_01_archive.html A epiderme do molusco é a parte do corpo que não está nem em contato com a concha e nem com o manto. Ela reveste o corpo do molusco com uma fina cutícula contínua e tem função sensorial e importante função respiratória. A maioria dos moluscos se locomove pelo pé muscular ventral, achatado e ciliado, que, além desta função, desempenha a fixação do animal ao substrato, bem como a captura de alimentos (como ocorre nos cefalópodes). A locomoção dos moluscos é bastante variada, dependendo da classe à qual pertence. Na cavidade do manto do molusco generalizado ocorrem trocas gasosas através de vários pares de brânquias com forma semelhante a um pente, denominadas ctenídios (Figura 62). As brânquias são estruturas lamelares, ricamente irrigadas, ligada a um sistema de vasos (vaso aferente, vaso eferente e capilares lamelares) que funcionam em contra- corrente (cílios lamelares movimentam a água contra o fluxo sanguíneo, o que otimiza as trocas gasosas). No caso dos moluscos terrestres, a cavidade do manto é umedecida e irrigada por numerosos capilares, funcionando como pulmões e, assim, ocorrem trocas gasosas diretamente entre o sangue e o ar através de uma mucosa irrigada e úmida. Os moluscos apresentam hábitos alimentares variados. Alguns são herbívoros, que raspam algas presas ao substrato. Já outros são carnívoros, podendo se alimentar, inclusive, de outros moluscos. Outros se alimentam de partículas suspensas na água, através da filtração. O molusco generalizado apresenta um sistema digestivo completo (com boca e ânus), dividido em três regiões: intestino anterior (boca, faringe e esôfago), intestino médio (estômago) e intestino posterior (Figura 62). A faringe se alarga e contém uma estrutura situada na base da cavidade bucal, chamada rádula, que se assemelha com uma placa dentária, cuja função é raspar o seu alimento preso no substrato. A rádula fica dentro de uma bolsa, chamada saco da rádula, que é projetado por músculos protratores e retratores. A rádula é um órgão glossiforme (em forma de língua), adaptado a diferentes tipos de alimentação, composta ZOOLOGIA.indb 85 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 86 por uma fileira quitinosa com dezenas de milhares de dentículos, que está assentadasobre o odontóforo cartilaginoso. Alguns músculos estão associados ao odontóforo o movimentando-a para dentro e para fora da cavidade bucal. A rádula corre sobre o odontóforo num sentido de vaivém graças à presença de músculos associados a ela (Figura 64). As partículas nutritivas são selecionadas na porção mais anterior do intestino. O tubo digestório pode apresentar glândulas salivares, cecos digestivos e tiflossole (dobra da parede do intestino) para aumentar a superfície de absorção dos nutrientes. O ânus abre-se na porção mais posterior da cavidade do manto. O hepatopâncreas é uma glândula digestiva, que lança secreções digestivas dentro do estômago, onde tem início a digestão do alimento. No intestino, o alimento parcialmente ingerido é absorvido pelas células intestinais, no interior das quais a digestão se completa. Por esta razão, os moluscos apresentam digestão extra e intracelular. A excreção dos moluscos ocorre por metanefrídios, que são um ou dois tubos que se abrem na cavidade pericárdica e no manto. Cada metanefrídio possui um ducto com duas aberturas: uma para a cavidade pericárdica, chamada nefróstoma (tubo ciliado, localizado na região anterior), de onde o metanefrídio retira suas excretas, e outra para o poro excretor, que se abre na cavidade do manto, chamado nefridióporo (tubo enrolado que leva até uma bexiga), por onde saem as excretas (Figura 65). Os moluscos terrestres apresentam o rim, como órgão excretor, o qual se abre na cavidade pericárdica através do canal renopericardial e secreta urina. É bom lembrar que este rim não apresenta qualquer homologia com o rim dos vertebrados. Fonte: http://www.uab.unimontes.br/ zoologiadeinvertebrados1/cadernos/paginas/unidade7. htm Figura 64 - Estrutura geral da rádula de um molusco, exemplificado por um gastrópode: e = esôfago; m = boca; mx = maxila; o = odontóforo; op = músculo protactor do odontóforo; r = rádula; rp = músculo protactor da rádula; rr = músculo retrator da rádula ZOOLOGIA.indb 86 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 87 Figura 65 - Sistema excretor de uma ostra. Fonte: http://www.infoescola.com/animais/sistema-excretor-dos-moluscos/ A presença de sistema circulatório nos moluscos é uma novidade, mas é um sistema circulatório aberto (exceto nos cefalópodes), porque nem todo o trajeto do sangue é percorrido dentro de vasos. O sangue dos moluscos é chamado de hemolinfa, que inclui várias células. O pigmento respiratório presente na hemolinfa é a hemocianina (à base de cobre, por isso a coloração é azulada). Os moluscos apresentam um coração dorsal de onde partem vasos que desembocam em cavidades chamadas hemocele (também chamados seios ou lacunas). O sangue, no entanto, dirige-se para as hemoceles, localizadas na massa visceral ou no manto, e retorna quando o coração relaxa, através de orifícios chamados ostíolos (Figura 66). Figura 66 - Sistema circulatório dos moluscos. Fonte: http://www.infoescola.com/animais/sistema-circulatorio-dos-moluscos/ ZOOLOGIA.indb 87 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 88 O sistema nervoso dos moluscos é composto por um anel nervoso anterior que circunda o esôfago (gânglio), com dois pares de cordões nervosos longitudinais, onde um atende a massa visceral e o outro se estende pelo pé, como cordões nervosos ventrais (Figura 67). Os moluscos apresentam estruturas sensoriaisexclusivas, como os osfrádios, situados nas brânquias, que controlam a quantidade e a pressão interna da água circulante na cavidade visceral. Estas estruturas são responsáveis por detectar a qualidade física e química da água que, quando desfavorável, paralisa os batimentos dos cílios das brânquias, impedindo a entrada de água dentro do corpo do molusco. Outra estrutura sensorial presente em todos os moluscos é o estatocisto, responsável pelo equilíbrio do animal. Alguns moluscos apresentam ainda tentáculos e olhos bem desenvolvidos. Figura 67 - Anatomia interna de um bivalve: ênfase para sistema nervoso. Fonte: http://www.biologia.blogger.com.br/2008_09_01_archive.html O molusco generalizado reproduz-se sexuadamente, com fecundação externa e desenvolvimento indireto da larva trocófora, livre natante. Os organismos são dioicos gonocóricos, ou seja, de sexos separados com liberação de gametas na água. Outro tipo larval exclusivo de moluscos é a véliger. Alguns grupos já apresentam sistema reprodutor mais elaborado para fecundação interna, com desenvolvimento direto. Alguns organismos são hermafroditas, como é o caso dos gastrópodes terrestres. Mais detalhes sobre a reprodução dos moluscos serão vistos separadamente em cada classe, a seguir. ZOOLOGIA.indb 88 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 89 1.2 - CLASSIFICAÇÃO Os moluscos são divididos em sete classes distintas, apresentando organismos diferenciados, mas que compartilham características básicas comuns, como foi visto anteriormente. Cada classe apresenta peculiaridade e estas serão vistas adiante. 1.2.1 - CLASSE APLACOPHORA (A = SEM; PLACO = VALVAS; PHORA = PORTADOR) Os aplacóforos são animais pouco conhecidos e formam um pequeno grupo de moluscos marinhos aberrantes com corpo semelhante ao dos vermes. Não apresentam conchas, porém, a epiderme apresenta espículas calcárias. A maioria destes organismos é muito pequena, com tamanho menor a cinco milímetros (Figura 68). Figura 68 - Organismos da Classe Aplacophora. Caro estudante, para conhecer mais informações sobre a Classe Aplacophora, acesse o link abaixo e leia o texto: “Pesquisadora descobre quatro espécies de moluscos a mil metros de profundidade”. http://unbagenciana62sbpc.blogspot.com/2010/07/pesquisadora- descobre-quatro-especies.html 1.2.2 - CLASSE POLYPLACOPHORA (POLY = MUITOS; PLACO = VALVAS; PHORA = PORTADOR) Os poliplacóforos mais conhecidos são os quítons, podendo, desta forma, ser popularmente reconhecidos por este nome. Estes organismos são marinhos e habitam especialmente substratos rochosos. De um modo geral, suas estruturas são similares ao ZOOLOGIA.indb 89 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 90 molusco generalizado. O corpo é aplainado no sentido dorsoventral, com cabeça reduzida e separada do tronco. O manto tem uma cutícula espessa, que pode suportar espinhos, escamas ou cerdas. A concha, a principal diferença deste grupo em relação aos demais, é composta por oito placas arranjadas linearmente e superpostas, de forma que cobrem toda superfície dorsal, chamada valvas da concha. As brânquias são encontradas em pares, situadas na cavidade do manto, sob a concha. Os poliplacóforos apresentam um órgão denominado sub- radular, que é peculiar a este grupo, que tem função quimiossensorial (Figura 69). Figura 69 - O poliplacóforo Lepidochitona cinerea, à esquerda e a anatomia do quíton, à direita. Fonte: http://www.bumblebee.org/invertebrates/MOLLUSCAa.htm 1.2.3 - CLASSE MONOPLACOPHORA (MONO = UMA; PLACO = VALVA; PHORA = PORTADOR) Até 1952, a classe foi considerada extinta. Os monoplacóforos correspondem a um pequeno grupo de espécies marinhas diminutas que habitam águas profundas. Esta classe, juntamente com as demais que serão vistas adiante, forma um táxon chamado Conchifera, ou seja, todos os organismos são dotados de concha (MOREIRA, 2009). Estes moluscos, no entanto, apresentam corpos achatados dorsoventralmente, com concha única em forma de escudo, a qual apresenta uma pequena curvatura na região anterior do corpo. Vários órgãos são encontrados repetidamente: 8 pares de músculos retratores, 5 ou 6 pares de brânquias, 6 pares de nefrídeos e 2 pares de aurículas. Um representante conhecido desta classe é Neopilina (Figura 70). Figura 70 - O monoplacóforo Neopilina: vista ventral, à esquerda e vista dorsal da concha, à direita. Fonte: http://www.bumblebee.org/invertebrates/MOLLUSCAa.htm ZOOLOGIA.indb 90 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 91 1.2.4 - CLASSE GASTROPODA (GASTER = ESTÔMAGO; POUS, PODOS = PÉ) Os representantes desta classe são os caracóis, as lesmas e os caramujos. As lesmas terrestres e as lesmas marinhas (ou nudibrânquios) são gastrópodes sem concha (Figura 71). Figura 71 - Lesma terrestre (à esquerda) e lesma marinha (à direita). Os organismos desta classe apresentam uma concha calcária única, bastante variável (dependendo da espécie, Figura 72), tipicamente espiralada (em forma helicoidal), de forma que o corpo do molusco se acomode totalmente dentro dela (Figura 73). A concha sofre acresção, principalmente nas bordas da abertura, para acompanhar o desenvolvimento do organismo. A concha é a parte mais estudada pelos paleontólogos, porque é que se mantém preservada nos sedimentos, pois a parte mole se decompõe logo após a morte do animal. O manto e a massa visceral, acoplados dentro da concha, exibem algum grau de torção que, juntamente a uma forte musculatura existente, mantém o corpo do animal Figura 72 - Diversidade morfológica das conchas de gastrópodes. Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/ filo-mollusca/filo-mollusca-13.php Figura 73 - Caracteres morfológicos das conchas dos gastrópodes. Fon te :h t tp : // fo s s i l . u c .p t /pag s/ fbm_ gastropoda.dwt ZOOLOGIA.indb 91 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 92 dentro da concha. Esta torção ocorre durante o desenvolvimento embrionário, que faz com que a massa visceral sofra uma rotação de 180º no sentido anti-horário. Esta rotação permite que a abertura da cavidade paleal (ou visceral) e o ânus fiquem localizados sobre a cabeça no animal adulto (Figura 74). A grande consequência desta torção é que o sistema digestivo assume uma distribuição na cavidade paleal em forma de U e os cordões nervosos se cruzam em forma de X (ou 8), havendo, no entanto, perda da simetria bilateral. Esta estrutura corporal típica faz com que este molusco fique protegido dentro da concha contra ataques de predadores e contra condições ambientais adversas. Figura 74 - Ilustração do processo de torção em um gastrópode. Fonte: CORGOSINHO et al. (2010). Nas espécies que têm tal comportamento, há a presença de um opérculo, que tapa a entrada da concha quando o animal se recolhe. O pé é achatado e a cabeça é bem desenvolvida (Figura 75). Figura 75 - Órgãos internos de um gastrópode (à esquerda). Visualização do opérculo (à direita). ZOOLOGIA.indb 92 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 93 1.2.4.1 - REPRODUÇÃO DOS GASTRÓPODES A maioria dos gastrópodes é monoica, isto é, um mesmo organismo apresenta os aparelhos reprodutores feminino e masculino. No interior do saco visceral, geralmente no ápice da concha, há uma gônada hermafrodita, chamada ovoteste, que produz tanto óvulos quantoespermatozóides. Tanto o pênis quanto a vagina comunicam-se com o exterior por uma abertura comum, denominado poro genital, normalmente situado perto da cabeça. Como não há autofecundação, dois gastrópodes sexualmente maduros copulam encostando os poros genitais e introduzindo, cada um, seu pênis no poro genital do parceiro. A transferência de espermatozóides é recíproca e os parceiros se separam. Nos gastrópodes terrestres o desenvolvimento é direto, em que emergem pequenos caracóis dos ovos semelhantes aos pais. Na maioria dos gastrópodes aquáticos, o desenvolvimento é indireto, com a formação de duas formas larvais: trocófora e véliger. A larva trocófora é a primeira a surgir e, mais tarde, transforma-se em véliger (Figura 76). Figura 76 - Reprodução dos gatrópodes. (A) Cópula de caracóis – fecundação cruzada. (B) Ovos de caracóis terrestres. (C) Larva véliger, do desenvolvimento de espécies aquáticas. Fonte: http://www.biologia.blogger.com.br/2008_09_01_archive.html 1.2.5 - CLASSE CEPHALOPODA (KEPHALE = CABEÇA; POUS, PODOS = PÉ) Os cefalópodes compreendem a maioria dos moluscos nadadores por excelência, tendo o pé dividido em tentáculos ou braços. Representantes deste grupo são os polvos, as lulas, as sépsias e os amonitas (Nautilus). São organismos exclusivamente marinhos, na maioria pelágica e carnívora. A movimentação dos cefalópodes é bem característica. Os polvos e as lulas, por exemplo, se movimentam por jato-propulsão, em que a cavidade do manto é preenchida por água e, por pressão dos músculos internos, a água é expelida pelo sifão (que é móvel) ou funil que fica junto à cabeça, permitindo a mobilidade das lulas para qualquer direção (Figura 77). Figura 77 - Esquematização do corpo de um polvo. Fonte:http://ciencia.hsw.uol.com.br/polvos1.htm ZOOLOGIA.indb 93 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 94 A cabeça é grandemente desenvolvida, claramente separada da massa visceral, com dois olhos complexos, um de cada lado da cabeça. O sistema nervoso é, então, desenvolvido, podendo apresentar funções de memorização e aprendizagem, o que não acontece com os demais moluscos e que revela certo grau de inteligência destes animais. Os pés são transformados em tentáculos, localizados, em número variável, ao redor da cavidade bucal, providos ou não de ventosas adesivas. No caso dos polvos, existem oito tentáculos, já as lulas 10; os Nautilus têm cerca de 40, mas não apresentam ventosas (Figura 78). Estes tentáculos atuam na captura de alimento. Figura 78 - Polvo, lula (à esquerda) e náutilo (à direita). Os náutilos são os únicos que apresentam concha externa. A concha é bem desenvolvida, enrolada em espiral e, normalmente, dividida por um septo em câmaras, com o animal vivo ocupando apenas a última, que é a mais nova. As demais câmaras são denominadas câmaras de ar. Dentro das câmaras de ar está presente um tubo calcário fino, denominado sifúnculo, que é um prolongamento da massa visceral e que secreta gás no interior das câmaras vazias, permitindo que o animal flutue e controle sua flutuabilidade (Figura 79). Nos demais cefalópodes, a concha é interna (no caso, da lula) ou, simplesmente, ausente (no caso, o polvo). Figura 79 - Nautilus em corte sagital. Fonte: http://www.biologia.blogger.com.br/2008_09_01_archive.html ZOOLOGIA.indb 94 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 95 Os cefalópodes, como eficientes predadores que são, apresentam mandíbulas córneas, semelhante ao bico do papagaio, associado a glândulas digestivas (Figura 77). Estes animais apresentam também uma bolsa de tinta, que é um órgão excretor especial, que se abre ao lado do ânus e secreta uma substância negra de defesa. O polvo e a lula utilizam esta estratégia para fugir de seus predadores, de forma que ele esguicha um jato de tinta preta para turvar a água e aproveita para fugir quando tudo fica escuro. Como recurso de defesa, ainda, alguns moluscos contam com a camuflagem. Ao mudarem de cor são confundidos com o ambiente. O sistema circulatório desta classe é fechado, ao contrário dos outros moluscos. O polvo apresenta três corações que bobeiam a hemolinfa por todo o corpo (Figura 77). 1.2.5.1 - REPRODUÇÃO DOS CEFALÓPODES Todos os cefalópodes têm os sexos separados, a fecundação é interna e o desenvolvimento é direto. No caso do polvo, uma fêmea produz, em duas semanas, aproximadamente, 150 mil ovos ricos em vitelo, cada um deles envolto por uma cápsula transparente. Como o polvo tem cuidado parental, pelos próximos 50 dias, a fêmea protege os ovos depositados lançando-lhes jatos de água para oxigená-los e limpá-los. Como a fêmea não se alimenta neste período, ela morre, após a desova única, com dois anos de idade. 1.2.6 - CLASSE BIVALVIA (ANTIGO PELECYPODA OU LAMELLIBRANCHIA) (BI= DUPLICADO; VALVA = PORTA DE DUAS FOLHAS, VALVA) Os moluscos bivalves são as ostras, os mariscos e os mexilhões. O corpo destes animais é aplainado lateralmente, com concha composta por duas valvas laterais conectadas por ligamentos e músculos adutores, e por esta razão, recebem o nome de bivalves. A maioria dos representantes é marinha. As conchas não deslizam umas sobre as outras, nestes organismos, por causa da presença de dentes na charneira, uma adaptação especial na área dorsal abaixo do umbo (porção superior da concha, é o vértice) dos músculos bivalves, permitindo a articulação das valvas entre si como uma dobradiça (Figura 80). Figura 80 - Morfologia dos bivalves. Fonte:http://websmed.portoalegre.rs.gov.br/escolas/obino/revista/c11_matelmintos/moluscos.html ZOOLOGIA.indb 95 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 96 A cabeça dos bivalves é reduzida, rudimentar e sem olhos. Já a massa visceral é bem desenvolvida, com pé retrátil, claviforme ou lameliforme. Como estes animais são filtrados, não apresentam rádula. Eles apresentam uma glândula, chamada glândula secretora do bisso, que prende os bivalves ao substrato (Figura 81). 1.2.6.1 - FORMAÇÃO DA PÉROLA Os bivalves apresentam uma grande importância econômica que é a capacidade de produzir pérolas, que atingem alto valor comercial. Os moluscos produtores de pérolas mais importantes são as ostras, em águas salgadas e os mexilhões, em águas doces. As pérolas, ao contrário da maioria dos minerais, não necessitam de lapidação ou polimento para revelarem a sua beleza e poderem ser utilizadas em joalharia. As pérolas podem ser classificadas como naturais ou cultivadas. As naturais se formam quando um corpo estranho (um grão de areia, um ovo de peixe ou fragmento de concha) entra numa ostra, causando-lhe tamanha irritação que a faz produzir uma substância chamada nácar, para cobrir o corpo estranho, isolando-o (Figura 82). Este processo ocorre naturalmente sem a intervenção humana. Já as cultivadas são produzidas pelos moluscos da mesma forma que as naturais, porém com uma diferença: o corpo estranho é inserido na ostra pelo homem (cultivo). Figura 82 - Formação da pérola dentro da ostra. Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/perolas/perolas.php 1.2.6.2 - REPRODUÇÃO DOS BIVALVES Existem espécies hermafroditas, mas a maior parte dos bivalves tem sexos separados, ou seja, são dioicos. Machos e fêmeas eliminam os gametas na água. Nos mexilhões, por exemplo, os sexos são distinguidos pela coloração das gônadas: amarelas, nos machos e rosas ou alaranjadas, nas fêmeas. A fecundação é externa e o desenvolvimento é indireto, com a formação de uma larva ciliada, denominada Véliger,que nada durante algum tempo e depois afunda, terminando o desenvolvimento sobre o fundo ou presa a substratos submersos (Figura 83). Figura 81 - Mexilhão exibindo filamentos de bisso. Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Bisso ZOOLOGIA.indb 96 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 97 Figura 83 - (A) Distinção entre mexilhões machos e fêmeas e (B) larva véliger. Fonte: http://www.biologia.blogger.com.br/2008_09_01_archive.html 1.2.7 - CLASSE SCAPHOPODA (SKAPHE = PÁ; POUS, PODOS = PÉ) Os dentálios (Dentalium) são os representantes deste grupo. O nome desta classe faz referência ao pé, que o molusco utiliza para escavar e se enterrar no substrato. Estes organismos, então, são marinhos escavadores, tendo uma concha em forma de presa de elefante que se abre em cada extremidade do corpo (Figura 84). Figura 84 - Esquema de um escafópodo (à esquerda) e a forma como ele fica enterrado na areia (à direita). Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/filo-mollusca/filo-mollusca-10.php ZOOLOGIA.indb 97 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 98 A concha é cilíndrica, mais estreita em uma extremidade do que na outra. A extremidade final (local em que o pé se projeta para fora), geralmente, é enterrada na lama ou na areia. A parte mais estreita fica de fora, por onde a água entra e sai. Estes animais não têm ctenídios e as trocas gasosas ocorrem sobre a superfície do manto. O tamanho varia entre 2-250 mm de comprimento e são inteiramente marinhos, podendo ser encontrados desde ambiente rasos até águas profundas. Eles têm um pé que constroem galerias, uma cabeça com rádula filamentosa, uma probóscide e um captáculo, que são pequenos tentáculos filiformes situados junto à boca, para coletar a matéria orgânica utilizada na alimentação. Não possuem olhos ou tentáculos sensoriais. São organismos dioicos. 1.3 - IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DE MOLUSCOS Já vimos que os moluscos são animais bem diversos no mundo animal. Por causa desta diversidade, diverso também é o interesse do ser humano neste filo. Alguns moluscos são usados na gastronomia, como é o caso dos gastrópodes (caracóis), cefalópodes (polvos) ou dos bivalves (amêijoas). Estes organismos são também importantes para a economia, especialmente em relação ao comércio de pérolas ou na fabricação outras peças artesanais, como botões e pentes de madrepérola, ou ainda na aquicultura de moluscos. Os moluscos também têm uma grande importância ecológica, pois alguns representantes podem atuar como bons bioindicadores, por serem pragas em jardins e hortas, ou por serem vetores de parasitas de humanos ou animais domésticos. Alguns, ainda, são bem conhecidos por serem vetores de doenças de importância médico-veterinária, como a esquistossomose e a fasciolose. Prezado estudante, antes de responder os exercícios propostos, acesse o link abaixo e assista ao vídeo como uma revisão das principais classes do Filo Mollusca que acabamos de estudar. Isto vai facilitar, inclusive, você responder os exercícios. http://www.youtube.com/watch?v=HVgdmOOHm-E&feature=fvst ZOOLOGIA.indb 98 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 99 1. Os moluscos bivalves (ostras e mexilhões) são organismos economicamente importantes como fonte de alimento para o homem, por possuírem alto valor nutritivo. Eles conseguem filtrar grandes volumes de água em poucas horas, daí serem comumente chamados “organismos filtradores”, mas, em consequência, podem acumular no seu trato digestivo, altas concentrações de microrganismos e compostos químicos tóxicos, eventualmente presentes na água onde vivem, assim pondo em risco a saúde pública e exercendo grande impacto social e econômico nas áreas de sua criação. (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) Assinale a afirmação correta. a) Os moluscos não possuem sistema digestivo. b) Os moluscos não possuem sistema nervoso ganglionar. c) Os mexilhões possuem concha com apenas uma valva. d) Nos mexilhões, as brânquias têm função respiratória e importante papel na nutrição. e) Os moluscos são sempre hermafroditas. 2. Assinale a alternativa INCORRETA a respeito dos moluscos. (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) São animais diploblásticos acelomados. b) Têm respiração braquial ou “pulmonar”. c) Possuem o corpo constituído, basicamente, por cabeça, pé e massa visceral. d) Têm excreção através de nefrídios. e) São de sexos separados ou hermafroditos. 3. Os invertebrados que possuem olhos estruturalmente semelhantes aos dos vertebrados são os: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) insetos. b) aracnídeos. c) crustáceos. d) gastrópodes. e) cefalópodes. ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 99 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 100 4. Na história evolutiva aceita pela maioria dos zoólogos, o primeiro grupo de animais a apresentar simetria bilateral acompanhada de processo de cafalização é o dos: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) poríferos. b) cnidários. c) artrópodes. d) platelmintos. e) equinodermos. 5. São características dos moluscos: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) endoesqueleto calcário (concha), dois folhetos embrionários e celoma. b) endoesqueleto calcário (concha), três folhetos embrionários e sistema circulatório aberto. c) exoesqueleto calcário (concha), três folhetos embrionários e sistema circulatório fechado. d) exoesqueleto calcário (concha), sistema circulatório aberto e celoma. e) exoesqueleto calcário (concha), pseudoceloma e rádula. 6. Dentro do Filo Mollusca são encontrados diversos indivíduos, distribuídos em seis classes. Identifique, nas alternativas abaixo, quais os animais citados que possuem as seguintes características: corpo com cabeça diferenciada; um ou dois pares de tentáculos cefálicos; pé em forma de sola musculosa; geralmente com concha espiralada; encontrado em todos os habitats. (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) polvo e lula b) mexilhão e ostra c) sernambi e sururu d) nautílus e argonauta e) lesma e caramujo ZOOLOGIA.indb 100 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 101 7. (Unisinos-RS) A área de Zoologia da UNISINOS iniciou estudos sobre a criação comercial de caramujos do gênero HeIix, que é componente de um prato muito famoso, o “escargot”. Este animal possui corpo mole, com concha externa univalve, produzida por dobra da epiderme denominada manto; corpo dividido em cabeça - com estruturas sensoriais bem desenvolvidas (olhos e tentáculos) e com estrutura raspadora denominada rádula na região bucal - massa visceral e pé. Tal animal pertence ao filo ____________ e à classe _______________. As lacunas são corretamente preenchidas, respectivamente, por: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) Mollusca; Gastropodab) Mollusca; Cephalopoda. c) Mollusca; Bivalvia. d) Gastropoda; Mollusca. e) Equinoderma; Gastropoda. 8. Quem fala que um dado animal apresenta a cavidade do manto muito vascularizada e servindo de um “pulmão”, está-se referindo a um: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) molusco. b) equinoderma. c) crustáceo. d) anelídeo. e) aracnídeo. 9. Lula, ostra, mexilhão e polvo têm em comum: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) sistema nervoso formado por grande massa ganglionar cerebral. b) concha externa. c) estômago com grande ceco. d) cromatóforos. e) respiração branquial. ZOOLOGIA.indb 101 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 102 10. O celoma é a cavidade delimitada diretamente: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) apenas pelo endoderma. b) pelo ectoderma e mesoderma. c) apenas pelo mesoderma. d) pelo endoderma e mesoderma. e) apenas pelo ectoderma. 11. As pérolas que se formam dentro dos moluscos bivalves originam-se de: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) partículas ingeridas e não-digeridas pelos moluscos marinhos. b) tumores benignos que crescem após mutações induzidas por radiações. c) gânglios linfáticos que secretam anticorpos sob a camada nacarada da concha. d) pequenos corpos estranhos que se alojam entre o manto e a concha. e) cristais de carbonato que se depositam sob o periostraco dos gastrópodos. 12. A produção de pérolas requer a introdução artificial de pequenas partículas estranhas no manto. Este circunda o corpo estranho e secreta camadas sucessivas de nácar sobre ele. Os animais são mantidos em cativeiro por muitos anos até que as pérolas sejam formadas. Os animais utilizados nesse processo pertencem, respectivamente, ao filo e à classe: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) Mollusca e Gastropoda. b) Arthropoda e Crustacea. c) Arthropoda e Insecta. d) Mollusca e Cephalopoda. e) Mollusca e Pelecypoda. 13. Qual dos seguintes animais está filogeneticamente mais relacionado à lula? (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) Caramujo. b) Lombriga. c) Planária. d) Minhoca. e) Tatuzinho. ZOOLOGIA.indb 102 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 103 14. Todas as características abaixo pertencem ao filo Mollusca, exceto: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) presença de brânquias. b) presença de concha externa. c) presença de rádula. d) presença de manto. e) ausência de celoma. 15. A rádula é um órgão ralador dos alimentos nos moluscos. Está ausente nos representantes da classe: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) Amphineura. b) Gastropoda. c) Cephalopoda. d) Pelecypoda. e) Scaphopoda. 16. Os moluscos que apresentam a cavidade paleal adaptada à respiração aérea são os: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) polvos. b) ostras. c) aranhas. d) caracóis. e) mexilhões. 17. Trocófora e véliger são dois tipos de larvas de: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) anelídeos. b) moluscos. c) equinodermos. d) insetos. e) cnidários. ZOOLOGIA.indb 103 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 104 18. Qual grupo de invertebrados, dentre os seguintes citados, apresenta o sistema nervoso mais próximo dos vertebrados quanto à organização e funcionamento? (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) anelídeos b) aracnídeos d) crustáceos c) cefalópodos e) insetos 19. Com relação aos Moluscos Gastrópodes, pode-se afirmar que apresentam: I - Corpo mole, não metamerizado; a maioria das espécies é provida de concha de carbonato de cálcio e sistema sanguíneo aberto. II - Corpo não-segmentado, coberto por uma concha e sistema sanguíneo fechado. III - Corpo mole, sustentado por um endoesqueleto ou exoesqueleto, e sistema sanguíneo aberto. IV - Corpo mole, metamerizado, todas as espécies providas de concha de carbonato de cálcio e sistema sanguíneo aberto. Na questão acima, assinale: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) se apenas as afirmativas III e IV forem corretas. b) se apenas as afirmativas I e II forem corretas. c) se apenas as afirmativas II e IV forem corretas. d) se apenas as afirmativas I e III forem corretas. e) se apenas a afirmativa I for correta. 20. As “conchas” revestem-se de grande importância porque são utilizadas: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) 1. pelos moluscos, como elemento de defesa contra os inimigos. 2. nos estudos de filogenia, através dos fósseis. 3. como matéria-prima, na obtenção de calcário. 4. como proteção, pelos próprios moluscos, contra a perda de água por evaporação. 5. nos estudos da classificação dos moluscos. 6. nos estudos arqueológicos, através dos grandes acúmulos das mesmas (sambaquis) deixadas por populações primitivas. ZOOLOGIA.indb 104 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 105 Assinale: a) se apenas uma estiver correta. b) se apenas duas estiverem corretas. c) se apenas três estiverem corretas. d) se todas estiverem corretas. e) se apenas cinco estiverem corretas. 21. Assinale a afirmativa falsa: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 20 de fevereiro de 2012.) a) O opérculo é uma estrutura que ocorre na classe Gastropoda, tendo função de proteção ao animal quando ele está totalmente no interior da concha. b) Os Bivalva são moluscos que possuem uma concha com duas valvas e não possuem cabeça diferenciada. c) Os Bivalva possuem rádula. d) A locomoção dos Cephalopoda pode ser feita por jato-propulsão. e) Os tentáculos e olhos dos Gastropoda têm função sensorial. ZOOLOGIA.indb 105 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 106 2. FILO ANNELIDA Caro estudante, ao dar continuidade ao estudo dos invertebrados superiores, observamos que o nível de complexidade morfofisiológica sempre aumenta. Percebemos, no tópico anterior, várias características interessantes que fazem do Filo Mollusca ser tão grande e diverso. Vamos ver agora, as características do Filo Annelida. Será que esta tendência se mantém? Todos nós temos (ou tivemos) contato com representantes deste filo pelo menos uma vez na vida. Quem foi criança um dia ou se pescou com os pais em algum momento, pelo menos uma vez entrou em contato com estesbichos, como isca para fisgar os peixes. Quem nunca viu ou nunca manuseou uma minhoca? Algumas pessoas, inclusive, acham-na muito asquerosa, mas, pelo contrário. Pense agora, na forma de uma minhoca. Faça isso antes de começarmos o estudo mais aprofundado destes animais tão interessantes e fundamentais para a natureza. 2.1 - CARACTERÍSTICAS GERAIS Os anelídeos são considerados vermes segmentados. Mas, como assim, vermes?! Pelo que vimos, na unidade 1, os animais conhecidos como vermes são os organismos alongados e/ou achatados, como os platelmintos e nematelmintos, não é mesmo? Mas a ideia é esta mesma. O grupo dos vermes foi criado para reunir todos aqueles organismos que são mais longos do que largos (MOREIRA, 2009). Mais uma vez, este é um grupo artificial, criado para reunir organismos que não tem relações filogenéticas, mas que compartilham uma semelhança morfológica muito grande. Dentro deste grupo, então, encontramos os anelídeos poliquetos, bem como os organismos dos Filos Equiúrios e Sinpúnculos, considerados vermes celomados. Nesta segunda unidade, estudaremos apenas o Filo Annelida, propriamente dito, que compreende as classes Polichaeta, Oligochaeta e Hirudinea. Dizer que um animal é segmentado significa dizer que o corpo do animal é dividido em partes, sejam estas semelhantes (no caso dos anelídeos) ou distintas (no caso dos artrópodes). Em outras palavras, ocorre a repetição seriada de segmentos corpóreos semelhantes ao longo do eixo longitudinal do corpo. Em relação aos anelídeos e artrópodes (este último, falaremos mais tarde nesta unidade), há uma sequência de segmentos onde cada um deles é chamado metâmero (ou somito). Nos anelídeos, os metâmeros apresentam septos internos que os separam uns dos outros; nos artrópodes, ocorre a redução dos septos internos. De um modo geral, então, podemos dizer que o corpo dos anelídeos é vermiforme, metamérico (ou metamerizado) em anéis, triblástico e celomado (Figura 85). Dentre os invertebrados vermiformes, os anelídeos atingem o maior tamanho e apresentam a maior diferenciação estrutural. Apenas a cabeça (ou ácron) e o pigídio (parte terminal do corpo onde se encontra o ânus) não são segmentados (Figura 86). A formação de novos segmentos ZOOLOGIA.indb 106 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 107 num animal metamérico ocorre exatamente em frente ao pigídio e os segmentos mais velhos do corpo são, portanto, anteriores e os mais novos, posteriores. Figura 85 - Esquema do corpo de um anelídeo. Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/filo-anelideos/filo-anelideos-5.php Figura 86 - Vista geral de um anelídeo. Fonte: http://200.17.232.45/AtlasPoliquetas/ListaPoliquetas/Ampharetidae Os anelídeos apresentam representantes marinhos (poliquetas), terrestres (minhocas) e de água doce (sanguessugas). O oligoqueto terrestre mais conhecido é a minhoca (Lumbricus terrestris). As espécies de Nereis são um exemplo de poliqueto marinho, enquanto as sanguessugas (Hirudo medicinalis e a gigante Haementeria ghilhiani da Amazônia, com 30 cm de comprimento) é um hirudíneo de água doce (Figura 87). ZOOLOGIA.indb 107 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 108 Figura 87 - Representantes do filo dos anelídeos. Certamente, você já viu como uma minhoca se movimentar. Como os anelídeos são dotados de cavidade celomática verdadeira, o fluido celomático funciona como um esqueleto hidráulico (ou hidrostático), exercendo pressão contra os músculos longitudinais e circulares, que agem para mudar a forma do corpo. Tal movimento gera ondas de contração peristáltica que percorrem o corpo causando o alongamento e depois o encurtamento de um número de segmentos contidos nas ondas. Isso ajuda o animal a deslocar-se de um local para outro, escavar galerias, realizar trocas gasosas e eliminar excretas (em algumas espécies). Há também a presença de cerdas quitinosas laterais, dispostas aos pares em cada segmento, que aumentam a tração com o substrato (Figura 88), já os poliquetos se utilizam dos parapódios para isto (Figura 89). Figura 88 - Disposição das cerdas no corpo do anelídeo. Fonte:http://websmed.portoalegre.rs.gov.br/escolas/obino/revista/c11_anel/c11_ anelideos.html ZOOLOGIA.indb 108 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 109 Figura 89 - Parapódios dos poliquetas. O sistema digestivo dos anelídeos é completo, tem formato tubular, apresentando regiões diferenciadas: faringe, papo (parece uma grande câmara) e moela (por onde o alimento é triturado), com o intestino longo que termina no ânus (situado no último anel do corpo) (Figura 90). O hábito alimentar é bastante diversificado, contendo organismos que são carnívoros, dotados de mandíbulas que capturam o alimento (poliquetas); outros são herbívoros, alimentando-se de vegetais em decomposição (minhocas) e com presença de tiflossole que aumentam a superfície de absorção do intestino. Existem ainda os que são necrófagos e predadores de minhocas, como as sanguessugas, que possuem ventosas para sugar o sangue de outros animais. O sistema circulatório fechado aparece pela primeira vez nos anelídeos. Este sistema circulatório é muito mais eficiente, porque todo o percurso do sangue, dotado de pigmentos respiratórios denominados hemoglobina, é feito dentro de vasos. Como este pigmento é à base de ferro, a cor do sangue é vermelha (como a cor do sangue dos vertebrados). O sangue circula através de dois vasos longitudinais principais, um dorsal (onde o sangue circula de trás para frente) e outro ventral (onde o sangue circula no sentido oposto). Estes vasos são ligados por vasos laterais de menor calibre, com disposição circular em volta do tubo digestivo, que se ramificam em redes de capilares, de modo que todos os órgãos sejam irrigados, inclusive a pele, onde ocorrem as trocas com o fluido intersticial ou ar. Na região dorsal, existe um vaso pulsátil que funciona como o coração, impulsionando sangue através de contrações. Na região anterior, existem cinco a sete pares de corações laterais ou arcos aórticos que impulsionam o sangue para o vaso ventral (Figura 91). Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Par%C3%A1pode Figura 90 - O sistema digestivo dos anelídeos. Fonte: http://dalijuh.blogspot.com/ ZOOLOGIA.indb 109 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 110 Figura 91 - Sistema circulatório dos anelídeos. Fonte: http://curlygirl.no.sapo.pt/circulacao.htm A respiração dos anelídeos varia de acordo com o ambiente em que vivem, podendo ser por meio de brânquias (nos ambientes aquáticos), como em alguns habitantes de tubos, como os poliquetas, que apresentam estruturas muito variáveis (Figura 86), ou pela epiderme (respiração cutânea), onde o oxigênio do ar penetra por difusão e é transportado pelo sangue para todas as partes do corpo. O dióxido de carbono, por sua vez, é recolhido e eliminado, também por difusão, através da cutícula fina e irrigada da epiderme (Figura 92). Figura 92 - Respiração cutânea dos anelídeos. Fonte: http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/mylinks/viewcat.php?cid=5&letter=R& min=30&orderby=titleA&show=10 ZOOLOGIA.indb 110 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 111 A excreção destes animais ocorre por meiode nefrídios (ou metanefrídios). Em cada metâmero do anelídeo está presente um par de nefrídios, que são estruturas especializadas na remoção de resíduos nitrogenados do metabolismo (Figura 93), bastante comuns em animais de simetria bilateral que não precisam conservar água. Figura 93 - Sistema excretor dos anelídeos. Fonte: http://dalijuh.blogspot.com/ O sistema nervoso é composto por uma cadeia nervosa ventral, com um par de gânglios bem desenvolvidos em cada metâmero. Os dois gânglios do primeiro metâmero são mais desenvolvidos e constituem o cérebro. Em todos os representantes do grupo existem órgãos sensoriais como: terminações nervosas livres, células sensoriais com cílios terminais e células fotorreceptoras (para percepção de luz), olhos e papilas sensoriais (para percepção de paladar e tato) (Figura 94). Figura 94 - Sistema nervoso dos anelídeos. Fonte: http://professormarcello.com/index.php?option=com_content&task=view&id=590&Itemid=54 ZOOLOGIA.indb 111 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 112 As formas de reprodução variam muito entre as espécies de anelídeos, podendo ser monoicas (as minhocas) ou dioicas (muitos poliquetas marinhos), com desenvolvimento direto (com cópula e formação de casulo) fecundação cruzada (minhocas), ou indireto (com formação da larva do tipo trocófora). A reprodução das minhocas é algo bastante característico (Figura 95). Como a fecundação é recíproca (ou cruzada), os espermatozóides eliminados pelas vesículas seminais são lançados nos receptáculos seminais de outra minhoca. Após a troca de esperma, as minhocas se separam. Assim que os óvulos amadurecem, eles são lançados no casulo, que se desloca pelo corpo do animal e, quando passa pelos receptáculos seminais, recebe os espermatozóides do parceiro. Neste momento, há a fecundação e, em seguida, a formação dos ovos. O casulo continua o movimento pelo corpo do animal até deixá-lo no solo. Os ovos ali vão se desenvolver e formar filhotes. As sanguessugas (hirudíneos) e as minhocas (oligoquetos) são organismos clitelados, que compartilham o hermafroditismo, mas com a ausência da autofecundação. O clitelo, no entanto, é um anel esbranquiçado, correspondendo a segmentos mais espessos do corpo, cuja função é secretar um material viscoso para a cópula e que forma o casulo, no qual são depositados os óvulos. Figura 95 - Reprodução dos anelídeos (à esquerda) e evidência ao clitelo. Fonte: http://dalijuh.blogspot.com/ e http://www.minhobox.com.br/materias3-jm.htm ZOOLOGIA.indb 112 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 113 2.2 - CLASSIFICAÇÃO 2.2.1 - CLASSE POLYCHAETA (POLI = MUITO; QUETO = CERDAS) Os anelídeos desta classe são marinhos, com presença de parapódios laterais, um prostômio bem desenvolvido que contém olhos, antenas e um par de palpos, na parte anterior dos vermes. Os representantes deste compreendem os poliquetas pelágicos, tubícolas, cavadores, perfuradores, comensais e raras espécies parasitas (Figura 96). Figura 96: Exemplos de poliquetas. À direita está o poliqueta espirógrafo (Spirographis spallanzani). Fonte: http://www.usp.br/agen/repgs/2002/pags/280.htm e http://www.oceanario.pt/cms/522/ 2.2.2 - CLASSE OLIGOCHAETA (OLIGO = POUCO; QUETO = CERDAS) Os oligoquetas compreendem os anelídeos de água doce e as minhocas terrestres. Com presença de cerdas (Figura 97). O prostômio (lábio musculoso) é geralmente um pequeno lobo arredondado ou um pequeno cone sem apêndices sensoriais. Os representantes são oligoquetas cavadores, arborícolas, comensais e pelo menos um é parasita (por exemplo: naidídeo Schmardaella, que vive nos ureteres de pererecas). O clitelo é uma estrutura reprodutora característica dos oligoquetos, que inclui alguns segmentos adjacentes nos quais a epiderme se apresenta bastante intumescida, com glândulas unicelulares que formam um cinturão (ou um anel) que envolve parcial ou totalmente o corpo do verme, da porção dorsal para baixo. A grande importância ecológica das minhocas está na sua capacidade de escavação do solo, que proporciona a drenagem e a aeração solo, bem como à produção de húmus (Figura 97). As minhocas também apresentam importância comercial, pois são produzidas para finalidades de pesca, atividade que as utilizam como isca para atrair peixes. ZOOLOGIA.indb 113 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 114 Figura 97 - Minhoca (à esquerda) e o excremento das minhocas (à direita). Fonte: http://es.wikipedia.org/wiki/Clitelo e http://www.minhobox.com.br/materias3-jm.htm 2.2.3 - CLASSE HIRUDINEA Estes anelídeos são bastante conhecidos: sanguessugas, que são vermes hematófagos e ectoparasitas muito especializados (Figura 98). O corpo destes animais é achatado dorso- ventralmente e frequentemente afilado na parte posterior, com os segmentos de ambas as extremidades modificadas para formar ventosas. A metameria é reduzida e o número de segmentos é fixo (33 segmentos) em todas as espécies, diferindo dos outros anelídeos. Somente nas sanguessugas, então, a cavidade do corpo é única, ou seja, não ocorrem septos intersegmentares. Estes organismos apresentam adaptações morfológicas e fisiológicas específicas do tudo digestório, apresentando as ventosas (como já foi mencionado), glândulas secretoras de substâncias anestésicas, substâncias anticoagulantes, cecos intestinais e ânus se abrindo dorsalmente em frente à ventosa. Por apresentar glândulas secretoras de substâncias anestésicas e substâncias anticoagulantes, as sanguessugas foram utilizadas por muito tempo nas medicinas oriental e ocidental (nas sangrias), com o objetivo de auxiliar a circulação sanguínea em membros, com possibilidade de gangrena, considerando que a sua ação sugadora força o sangue a circular, ajudando a manter vivas as células. Este método não é muito convencional e não é aceito pela medicina convencional (Figura 98). Como não possuem cerdas, eles utilizam as ventosas também para se locomoverem. Na porção dorsal, a cabeça possui diversos olhos. Há a presença de uma probóscide muscular para introduzir no hospedeiro. Há a presença de pênis na transferência de espermatozóides, que são introduzidos na vagina, a qual provavelmente atua também como centro de armazenamento. ZOOLOGIA.indb 114 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 115 Figura 98 - Sanguessuga (à esquerda) e tipo de terapia não convencional utilizando sanguessugas. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos2/bioanelideos3.php e http://diariodebiologia. com/2011/04/terapias-loucas-tratamento-com-sanguessugas/ Estudante, finalizamos o estudo sobre o Filo Annelida. Para concretizarmos nossos conhecimentos, acesse o link abaixo e assista às vídeo-aulas, que apresentam uma revisão muito interessante sobre este filo. Em seguida, responda às questões da atividade proposta e veja se você, de fato, consegue reconhecer as características destes animais. • http://www.youtube.com/watch?v=g2drm-QYyH0&feature=related • http://www.youtube.com/watch?v=LndSUR4dWfM&feature=related Nos diversos filos de invertebrados, encontramos estruturas distintas relacionadas com a função de coordenação nervosa e dos sentidos. Associe os representantes de invertebrados (coluna 1) com seu sistema nervoso e órgãos dos sentidos (coluna 2). (Disponível em: <http://djalmasantos.wordpress.com/2010/11/15/testes-de-sistema-nervoso-24/>. Acesso em: 23 de fevereiro de2012.) COLUNA 1 COLUNA 2 I. Planária 1. Sistema nervoso glanglionar; dois cordões nervosos ventrais; ocelos. II. Minhoca 2. Sistema nervoso difuso; células sensoriais ciliadas na epiderme. III. Nematódeo 3. Pares de gânglios ligados entre si por cordões nervosos; células sensoriais epidérmicas. IV. Hidra 4. Dois cordões nervosos, dorsal e ventral; anel nervoso que circunda a faringe. ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 115 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 116 Assinale a alternativa que indica a sequência correta dessa associação, em ordem crescente de evolução biológica. 1º 2º 3º 4º a) IV-2 I-4 II-3 III-1 b) IV-2 I-1 III-4 II-3 c) I-1 IV-2 II-3 III-4 d) I-4 II-3 III-2 IV-1 e) III-3 IV-2 I-1 II-4 Num passado, não muito distante, um tipo de animal era vendido em barbearias e em boticários para fazer sangria. Acreditava-se que a sangria feita por esses animais podia curar uma grande série de males que afligissem uma pessoa. Que animal era utilizado e a qual o filo pertence? (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) lesma, do filo Molusca b) minhoca, do filo Annelida c) lesma, do filo Artrópoda d) sanguessuga, do filo Annelida e) amarelão, do filo Asquelminte 3. Os anelídeos têm em comum: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) o habitat b) as ventosas c) a segmentação d) os parapódios e) as cerdas 4. Quanto aos anelídeos, podemos afirmar: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) são triblásticos, acelomados e com metameria. b) são diblásticos, celomados e com ciclomeria. c) são triblásticos, celomados e com metameria. d) são triblásticos, pseudocelomados e com metameria. e) são diblásticos, acelomados e com ciclomeria. ZOOLOGIA.indb 116 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 117 5. Assinale a alternativa que relaciona corretamente o animal ao seu respectivo órgão excretor: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) Protozoários - glândulas verdes. b) Celenterados - túbulos de Malpighi. c) Platelmintos - vacúolos contráteis. d) Insetos - células-flama. e) Anelídeos - nefrídios. 6. Os anelídeos são animais com o corpo formado por muitos segmentos ou metâmeros e que apresentam como característica obrigatória: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) habitat aquático b) sistema excretor com um par de nefrídios por segmento c) respiração branquial d) hermafroditismo e) um par de cerdas por segmento 7. A qual dos animais abaixo refere-se a descrição a seguir? “O sangue circula em vasos; no intestino, recebe os alimentos digeridos e os distribui às células do corpo; na epiderme, absorve oxigênio do ar e desprende gás carbônico; transporta as excretas nitrogenadas a uma série de tubos que se abrem em poros na superfície do corpo.” (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA. pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012, adapatada) a) Planária b) Minhoca c) Caracol d) Polvo e) Nematódeo 8. Nas minhocas, a fecundação e o desenvolvimento são: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) interna — direto b) externa — indireto c) interna — indireto d) externa — direto e) interna — indireto com larva trocófora ZOOLOGIA.indb 117 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 118 9. Quanto à reprodução, as minhocas (Classe Oligochaeta) são: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) monoicas, isto é, cada animal apresenta tanto órgãos sexuais masculinos como femininos. b) monoicas, isto é, cada animal apresenta apenas órgãos sexuais masculinos ou femininos. c) dioicas, isto é, cada animal apresenta tanto órgãos masculinos como femininos. d) dioicas, isto é, cada animal apresenta apenas órgãos masculinos ou femininos. e) protândricos, isto é, os órgãos masculinos desenvolvem-se antes dos femininos. 10. Quanto à reprodução, as minhocas podem ser classificadas como: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) dioicas com fecundação cruzada e desenvolvimento direto. b) dioicas com fecundação cruzada e desenvolvimento indireto. c) monoicas com autofecundação e desenvolvimento indireto. d) monoicas com fecundação cruzada e desenvolvimento direto. e) monoicas com fecundação cruzada e desenvolvimento indireto. 11. (Unisinos-RS) A área da Edafologia da UNISINOS estuda a importância da minhoca na recuperação do solo, uma alternativa de baixo custo e bastante eficiente para refertilização dos solos brasileiros, já bastante pobres. Assinale a característica que pode ser atribuída às minhocas (Anelídeos – Oligoquetas): (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) marinhos, com projeções laterais denominadas parapódios. b) com ventosas na região anterior e posterior do corpo. c) são de sexos separados. d) respiração branquial. e) respiração cutânea. ZOOLOGIA.indb 118 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 119 12. No passado, anelídeos do grupo dos hirudíneos foram usados para fazer sangria em doentes. Essa medida “terapêutica” consistia em fixar o verme, através de suas ventosas, à pele do paciente. Outros exemplos de anelídeos são o Nereis e a minhoca. O grupo dos anelídeos apresenta sistema circulatório: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) fechado e constituído por um feixe de numerosos vasos longitudinais, que se comunicam por nefrídios, que formam os corações laterais. b) fechado e constituído por dois grandes vasos longitudinais, que se comunicam por vasos laterais, que constituem os corações laterais. c) semi-aberto e constituído por um conjunto de corações laterais, que bombeiam sangue diretamente lançado nos poros excretores. d) semi-aberto e constituído por um coração localizado num dos metâmeros próximos ao clitelo. e) aberto e constituído por um feixe de numerosos vasos longitudinais, que se comunicam com os poros excretores e com corações laterais. 13. A minhoca apresenta respiração ( I ) e circulação ( II ). Para completar corretamente a frase acima, I e II devem ser substituídos, respectivamente, por: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) cutânea e aberta b) cutânea e fechada c) branquial e aberta d) branquial e fechada e) traqueal e fechada 14. Analise as seguintes afirmativas sobre grupos de animais. I - A organização do corpo em metâmeros e a presença de um celoma compartimentalizado são características dos anelídeos. II - Os nematódeos têm em comum com os platelmintos um trato digestivo completo e a ausência de um sistema circulatório. III - O pé muscular, a rádula e o manto são características dos moluscos.Quais afirmativas estão corretas? (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. ZOOLOGIA.indb 119 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 120 15. A estrutura indicada na ilustração abaixo pela letra X denomina-se __________, e é responsável pela excreção dos ___________. a) pelo absorvente – vegetais b) célula flama – platelmintos c) nefrídio - anelídeos d) tubo de Malpighi - insetos e) vacúolo pulsátil - protozoários 16. Vem aumentando consideravelmente o número de pessoas envolvidas com a "minhocultura". Assim, as minhocas recuperaram sua devida importância na produção agrícola. Sobre esses animais, é CORRETO afirmar que (mais de uma alternativa pode estar correta): (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012, adaptada.) a) solos que os possuem são compactados e com dificuldade de penetração da água. b) possuem corpo dividido em anéis, daí serem denominados anelídeos. c) são hermafroditas sem, contudo, realizarem a autofecundação. d) promovem a formação do húmus, com a transformação da matéria morta que cai no solo. e) escavam galerias que proporcionam um maior arejamento do solo. f) são nocivos ao homem quando tocados. ZOOLOGIA.indb 120 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 121 17. Os anelídeos podem ser caracterizados por: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) terem simetria bilateral e corpo achatado; serem acelomados e triblásticos. b) serem acelomados, diblásticos; terem corpo alongado e ciclomeria. c) terem simetria bilateral, corpo alongado, cilíndrico e segmentado; serem triblásticos e celomados. d) serem diblásticos, acelomados; terem corpo cilíndrico com metameria. e) serem celomados, pseudocelomados, triblásticos e com metameria. 18. Assinale a característica que não pode ser atribuída aos anelídeos. (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) a) sexos separados b) respiração branquial c) corpo segmentado d) ausência de aparelho circulatório e) sistema nervoso ganglionar 19. Se você escavasse a areia da praia e encontrasse um animal segmentado, cuja cabeça tivesse tentáculos e cujos anéis apresentassem cerdas e brânquias, diria tratar-se de um: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012, adaptada.) a) nematelminto b) poliqueta c) oligoqueto d) hirudíneo e) platelminto 20. Critérios anatômicos, fisiológicos e embrionários servem também de base para estabelecer o grau de parentesco entre os seres e, consequentemente, sua origem evolutiva. Sendo assim, permitem seu enquadramento nas categorias taxonômicas. (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 23 de fevereiro de 2012.) Assinale a opção que NÃO apresenta uma justificativa correta no enquadramento dos Anelídeos como seres mais evoluídos que os Cnidários. ZOOLOGIA.indb 121 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 122 a) O sistema circulatório nos Anelídeos é fechado, enquanto que os Cnidários são desprovidos desse sistema. b) Anelídeos apresentam respiração cutânea indireta (com auxílio de sangue), já nos Cnidários, as trocas gasosas se realizam por difusão. c) Anelídeos são animais triblásticos, enquanto que Cnidários são diblásticos. d) Presença de tubo digestivo completo em Anelídeos e incompleto em Cnidários. e) Presença de sistema nervoso difuso nos Anelídeos e ganglionar nos Cnidários. 21. Clitelo é uma estrutura esbranquiçada semelhante a um anel, cuja função é secretar o casulo na reprodução de quais animais? Aproveite e explique como ocorre este tipo de reprodução. 3. FILO ARTHROPHODA (ARTHROS = ARTICULAÇÃO; PODOS = PÉ) 3.1 - CARACTERÍSTICAS GERAIS Os artrópodes são considerados os animais ecologicamente mais bem sucedidos no planeta Terra, pois são capazes de colonizar quase todos os tipos de ecossistemas, tanto em riqueza (número de espécies) quanto em abundância (número de indivíduos) elevadas. Eles podem ser encontrados nos topos das mais altas montanhas até nas maiores profundezas dos oceanos. Esta alta capacidade de colonização se dá pela enorme diversidade adaptativa que apresentam, e isto faz com que este grupo seja bem popular, com mais de um milhão de espécies conhecidas, totalizando mais de 75% de todos os animais (fósseis e vivos). Os artrópodes são, portanto, os grandes responsáveis por elevar a proporção dos invertebrados a mais de 95% de todo o Reino Animal, como foi visto na primeira unidade. Este é o único dos grandes filos dos invertebrados com muitos membros adaptados à vida terrestre, independentemente se o ambiente for úmido; e os insetos são os únicos invertebrados capazes de voar. Os artrópodes, assim como os demais invertebrados superiores, são de origem ZOOLOGIA.indb 122 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 123 protostômica e, provavelmente, tiveram origem a partir de um tronco primitivo de poliquetas ou de um ancestral comum a ambos. Assim como os anelídeos, os artrópodes são metaméricos, característica evidente no desenvolvimento embrionário de todos os organismos. Em cada segmento, os artrópodes possuem um par de apêndices, similarmente aos anelídeos, que têm um par de parapódios ou cerdas em cada metâmero. Em ambos os grupos, o sistema nervoso é ganglionar, com um cérebro dorsal e anterior, seguido de um cordão nervoso ventral em cada segmento. Este filo compreende um conjunto bastante diverso de animais, que incluem os caranguejos, os camarões, as cracas e outros crustáceos (Subfilo Crustacea); os insetos (Classe Insecta); as aranhas, escorpiões, carrapatos e correlatos (Classe Arachnida); as centopeias e lacraias (Classe Chilopoda); os piolhos-de-cobra (embuás ou gongolôs - Classe Diplopoda); os pouco conhecidos límulos (ou caranguejo-ferradura - Classe Merostomata) e os fósseis trilobitas (Subfilo Trilobitomorpha). Os organismos do filo dos artrópodes são caracterizados, portanto, como bilatérios, triblásticos, metaméricos, presença de apêndices articulados, que são encerrados em um exoesqueleto quitinoso. Estas duas últimas características serão vistas com mais detalhes adiante. Embora a diversidade morfológica dos artrópodes seja grande, existem características básicas comuns a todos os organismos, como a presença de um exoesqueleto quitinoso (duro) e apêndices articulados. Já comentamos que o corpo dos artrópodes é segmentado semelhante ao dos anelídeos, mas a diferença é que alguns segmentos apresentam um padrão de fusão diferenciado, originando os tagmas, através do processo conhecido como tagmose. O resultado da tagmose é a formação de regiões ou unidades integradas como cabeça, tórax, cefalotórax e abdome. Os apêndices articulados, dependendo do animal, modificam-se formando antenas, apêndices locomotores, cavadores, nadadores, escaladores, corredores e ainda auxiliam na reprodução. A adaptação ao voo é uma das estratégias de locomoção mais importante dos artrópodes da classe dos insetos e esta habilidade ocorre em apenas umaetapa do ciclo de vida da maioria das espécies aladas. A característica mais notável dos artrópodes é a presença de um exoesqueleto resistente, secretado pela camada subjacente de células epiteliais tegumentares, conhecida como hipoderme. O sucesso destes animais no meio terrestre se dá, principalmente, devido à presença deste exoesqueleto, que é impermeável, evitando, assim, a desidratação. O exoesqueleto é uma cutícula, que cobre todo o corpo do animal, formado, predominantemente, por quitina e proteína, mas pode receber impregnação de carbonato de cálcio, tornando-se bastante rígido. O movimento é possível graças à divisão da cutícula em placas separadas. O exoesqueleto cuticular dos apêndices, como o do corpo do animal, encontra-se dividido em segmentos tubulares, unidos entre si por membranas articulares, criando, deste modo, uma articulação em cada ponto de união, como se fossem alavancas. O filo recebe este nome (significa: pés articulados), portanto, por causa da capacidade das articulações em tornarem-se passíveis aos movimentos dos segmentos dos apêndices e do corpo. ZOOLOGIA.indb 123 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 124 Apesar das vantagens locomotoras, de revestimento e de suporte de um esqueleto externo, ele apresenta problemas ao animal em crescimento. A solução para este problema, desenvolvida pelos artrópodes ao longo de milhares de anos de evolução, consiste no desprendimento periódico do exoesqueleto, processo chamado de muda ou ecdise. Neste processo, a camada epidérmica (hipoderme) se desprende do esqueleto e secreta uma nova cutícula. As inserções musculares e as conexões nervosas não são afetadas e o animal pode continuar a se mover. O animal fica alojado em dois esqueletos, um velho e um novo, o esqueleto velho se rompe em uma exúvia e o animal sai. Enquanto a nova cutícula ainda estiver mole e expansível, o artrópode expande seu corpo através de bombeamento de ar ou de água, os quais depois são substituídos por um verdadeiro crescimento de tecidos. Você já viu, por exemplo, a “casquinha” da cigarra jogada próxima ou presa às árvores? Esta estrutura é a exúvia da cigarra, que foi perdida para o animal crescer. Este processo de ecdise ou muda está representado graficamente na Figura 99. Figura 99 - Representação gráfica da ecdise ou muda. Fonte: http://guia.bio.br/?pasta=disciplinas&pasta2=zoo&pasta3=invertebrados&pagina=arthropoda1 É possível observar no gráfico que o crescimento dos artrópodes é contínuo, embora o aumento em tamanho e peso seja descontínuo. Proteínas e outros compostos orgânicos são sintetizados durante o período de intermuda (período de intervalo entre mudas), repondo fluídos absorvidos após a ecdise. Todo o ciclo da muda é controlado pelo sistema endócrino. Pelo menos dois hormônios atuam nele, a ecdisona, também chamada hormônio da muda (secretada pelas glândulas protorácicas em insetos), que inicia o ciclo e outro que inibe a muda (neotenina). Os estágios entre as mudas são conhecidas como instars e, à medida que o animal envelhece, a duração dos instars se torna maior. Alguns artrópodes, como as lagostas e a maioria dos caranguejos, continuam sofrendo mudas durante toda a vida. Outros artrópodes, tais como os insetos e as aranhas, têm um número mais ou menos fixo de instars, este último ZOOLOGIA.indb 124 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 125 alcançado com a maturidade sexual. Os artrópodes são muito importantes para o ser humano e estão relacionados a várias questões, como, por exemplo, em problemas de saúde pública (em relação à veiculação de doenças); em questões econômicas, pois podem ser utilizados na alimentação, mas também estão ligados diretamente no controle de pragas em lavouras. Em consequência disto, os aspectos ecológicos estão diretamente relacionados. Para facilitar a compreensão das características morfofisiológicas, elas serão tratadas separadamente em cada grupo durante o estudo sobre a classificação dos artrópodes. 3.2 - CLASSIFICAÇÃO Os artrópodes modernos são classificados em cinco subfilos: Trilobitomorpha, Chelicerata, Crustacea, Hexapoda e Miriapoda, segundo vários critérios no que abrangem a organização corporal, a quantidade e tipo de apêndices torácicos e a presença e número de antenas. 3.2.1 - SUBFILO TRILOBITOMORPHA Os trilobitas são os únicos representantes deste subfilo e já são animais extintos (Figura 100). Eles habitaram o planeta do período Cambriano, quando surgiram, até o Permiano, quando foram extintos (aproximadamente, 540-250 milhões de anos). Estes animais compõe o grupo mais diverso preservado em registro fóssil. Anteriormente, eram classificados como sendo uma classe do subfilo Chelicerata. Os trilobitas eram animais marinhos, de hábito geralmente bentônico, que se alimentava por filtração de partículas suspensas no lodo ou na lama. Eles apresentavam um par de antenas e todos os outros apêndices pós-orais similares. O corpo era dividido por dois sulcos longitudinais em três lobos, com cabeça distinta e abdome dotado de 2 a 29 segmentos. Apresentavam uma placa caudal fundida e todos os segmentos, exceto o último (pigídio), possuíam extremidades em birremes (bifurcação nos apêndices). Tinham olhos compostos complexos. Figura 100 - Trilobitas fossilizados, à esquerda, e principais características corporais, à direita. ZOOLOGIA.indb 125 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 126 3.2.2 - SUBFILO CHELICERATA (CHELE = GARRA; KEROS = CORNO) Os organismos quelicerados compreendem as aranhas, os carrapatos, os escorpiões e o carangueijo-ferradura. Depois dos insetos, é considerado o grupo mais importante. O grande interesse neste grupo gira em torno da interferência que estes organismos exercem na saúde pública humana como, por exemplo, as picadas de aranhas e de escorpiões, e as lesões epidérmicas causadas por carrapatos e sarnas. Os quelicerados evoluíram e perderam os segmentos cefálicos, com isso, as antenas não existem. Não apresentam mandíbulas (caráter distintivo) também e para suprir esta falta, os primeiros apêndices cefálicos pós-orais são um par de quelíceras, para apreensão de alimento, geralmente seguido por um par de pedipalpos (Figura 101). O corpo é composto de cefalotórax e abdome distintos (exceto em Acarina). O cefalotórax (prossoma) contém quelíceras, pedipalpos e quatro pares de pernas locomotoras, todas inseridas no cefalotórax. As peças bucais e o trato digestivo são adaptados principalmente para sugar. Alguns organismos podem apresentar glândulas venenosas (como algumas aranhas e escorpiões) e a maioria das espécies é terrestre e solitária. De um modo geral, são predadores de vida livre ou parasitos. Possuem olhos na superfície dorsal do cefalotórax em até quatro pares. Os quelicerados são divididos em três classes: Merostomados e Picnogônidos (marinhos com poucas espécies) e Aracnídeos (grande diversidade, com maioria das espécies terrestres). A classe dos aracnídeos compreendem as principais ordens: Ordem dos Escorpiões, Ordem das Aranhas, Ordem dos Ácaros, Ordem Amblipygi, Ordem Uropygi e Ordem dos Pseudoescorpiões. Em algumas destas ordens serão dadas mais destaque. 3.2.2.1 - CLASSE MEROSTOMATA Os merostomados reúnem dois grupos: límulos ou carangueijos-ferradura (xifosuros) e euriptéridos fósseis (Figura 102). Os xifosuros são quelicerados marinhos e os euriptéridos, já são extintos e se parecem com os escorpiões. Estes últimos são os maiores artrópodes que já existiram na Terra. Apresentam cefalotóraxlargamente ligado ao abdome, no qual há cinco ou seis pares de extremidades, com olhos compostos laterais. Figura 101 - Quelíceras e pedipalpos dos quelicerados. Fonte: http://www.portalsaofrancisco. com.br/alfa/filo-artropodes/filo- artropodes-5.php ZOOLOGIA.indb 126 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 127 Figura 102 - Exemplares de artrópodes euriptéridos (à esquerda) e xifosuros (à direita). Fonte: http://es.wikipedia.org/wiki/Chelicerata 3.2.2.2 - CLASSE ARACHNIDA Os aracnídeos são uma ampla classe e compreendem os famosos escorpiões, aranhas, piolhos e ácaros. Não somente as aranhas, como muitos pensam. Eles são o grupo de maior sucesso entre os quelicerados e o mais importante, sob o ponto de vista humano. A maioria dos representantes é terrestre, mas acredita-se que evoluíram de formas aquáticas semelhantes aos euriptéridos e, provavelmente, podem ter sido os primeiros deste filo a habitar a terra seca. Como resultado desta transição, ocorreram certas modificações na anatomia e na fisiologia do grupo, como no sistema reprodutor, que foi modificado para evitar a perda de água. A fecundação tornou-se, então, interna e os ovos são depositados em cavidades úmidas, de forma que ficam protegidos da dessecação. Além disso, os ovos ficam retidos na fêmea ou ficam presos por um envoltório externo. Os estágios larvais ocorrem no interior do ovo, necessitando de grandes quantidades de vitelo. Algumas espécies podem viver também parasitando outros animais (ácaros). Outras adaptações que ocorrem nos aracnídeos incluem o desenvolvimento de um exoesqueleto mais impermeável, para reduzir a perda de água, e a transformação das brânquias foliáceas originais em pulmões foliáceos ou em um sistema traqueal de respiração aérea. Além disso, os apêndices adaptaram-se melhor para locomoção terrestre. Duas inovações evolutivas marcantes neste grupo são o desenvolvimento de glândulas produtoras de seda por parte das aranhas, dos pseudoescorpiões e de alguns ácaros, e de glândulas produtoras de veneno em escorpiões, aranhas e pseudoescorpiões. Nos aracnídeos existem dois pares de peças bucais (quelíceras e pedipalpos) e quatro pares de patas articuladas; as espécies em sua maioria são terrestres, o que os difere das outras classes de quelicerados. As quelíceras das aranhas e o aguilhão dos escorpiões têm ZOOLOGIA.indb 127 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 128 a função de injetar veneno na presa para imobilizá-la e, em seguida, ingeri-la (Figura 103). A digestão, então, é parcial e extracorpórea, e os tecidos dissolvidos passam para dentro do corpo por uma cavidade pré-oral. Em seguida, são sugados por um estômago sugador e depois para o final do tubo digestório, com ânus no télson (órgão inoculador de veneno). Algumas aranhas produzem teias como armadilhas. Mas de onde vêm os fios? Os fios são secreções de glândulas especiais, localizadas no final do abdome (fiandeiras) (Figura 103). Figura 103 - Aguilhão dos escorpiões (à esquerda) e glândulas produtoras de seda (à direita) 3.2.2.2.1 - PRINCIPAIS ORDENS DE ARACNÍDEOS A. ORDEM SCORPIONES Os escorpiões são, geralmente, de hábitos crípticos e de vida noturna, ocultando-se durante o dia debaixo de troncos, pedras, em galerias no solo e associados com a vegetação. Frequentemente são encontrados próximos a moradias e o costume que existe de inspecionar os sapatos, pela manhã representa uma precaução oportuna em algumas regiões. O corpo do escorpião consiste de um cefalotórax (prossomo) coberto por uma carapaça única e de um abdome (opistossomo) longo que termina em um aguilhão pontiagudo, preso à parte posterior do último segmento e consta de uma base bulbar e uma ponta curva aguda que injeta o veneno (Figura 104). Figura 104 - Características do corpo do escorpião o. ZOOLOGIA.indb 128 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 129 Fonte: http://planetavida11.blogspot.com/2011/01/escorpioes.html As quelíceras são pequenas, triarticuladas e queladas, projetando-se em direção anterior. Os pedipalpos são bastante grandes e formam um par de pinças destinadas a capturar presas. Os opérculos genitais estão localizados atrás do esterno, no lado ventral do primeiro segmento abdominal. Atrás das placas genitais, e inseridas no segundo segmento abdominal, destaca-se um par de apêndices sensoriais conhecidos como pentes, que são peculiares dos escorpiões (Figura 105). Figura 105 - Opérculo genital e pente. Fonte: http://www.biomax-mep.com.br/pragas/78-escorpioes O veneno da maioria dos escorpiões, embora suficientemente tóxico para matar muitos invertebrados, não é prejudicial ao homem, mas existem espécies que possuem um veneno neurotóxico capaz de matar o homem, como o dos organismos Androctonus e Centuroides. A ação do veneno é muito dolorosa e pode causar paralisia dos músculos respiratórios ou parada cardíaca em casos fatais. Os escorpiões são absolutamente carnívoros e alimentam-se de invertebrados, principalmente insetos. O sistema circulatório é aberto (lacunar), dorsal e formado por um coração dorsal, de forma tubular, o qual envia sangue pelos vasos a todas as partes do corpo. A hemolinfa dos aracnídeos possui o pigmento respiratório hemocianina. As trocas gasosas são realizadas apenas pelos pulmões foliáceos (Figura 106). A difusão dos gases ocorre entre o sangue circulante no interior da lamela e o ar dos espaços interlamelares, que se abrem de uma câmara (átrio) em aberturas chamadas de estigmas. ZOOLOGIA.indb 129 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 130 Figura 106 - Pulmões foliáceos (ou filotraqueias). Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/bioartropodes4.php A guanina é o mais importante produto de excreção nitrogenada dos aracnídeos. A excreção ocorre através da ação de dois pares de túbulos de Malpighi e um único par de glândulas coxais, que se abrem na coxa do terceiro par de pernas. Exibem pouco dimorfismo sexual, apesar dos machos poderem ser um pouco maiores que as fêmeas. A característica mais útil na distinção sexual é o gancho presente nas placas operculares do macho. Antes do acasalamento, os escorpiões executam um longo ritual de corte. Todos os escorpiões são ovovivíparos ou autenticamente vivíparos, isto é, incubam seus ovos no trato reprodutivo feminino. Ao nascerem, os jovens têm poucos milímetros de comprimento e imediatamente se arrastam sobre o dorso da mãe, onde permanecem até a primeira muda. Os filhotes abandonam a mãe gradualmente e se tornam adultos, aproximadamente, depois de um ano e cerca de sete mudas (Figura 107). Figura 107 - A fêmea do escorpião carregando os filhotes no dorso. Fonte: http://www.biomax-mep.com.br/pragas/78-escorpioes ZOOLOGIA.indb 130 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 131 B. ORDEM ARANEAE As aranhas constituem a ordem mais ampla de aracnídeos. Muitas adaptações das aranhas tornam-nas animais especialmente interessantes: a grande variedade de usos aos quais se destina a seda em diferentes famílias, seus hábitos alimentares, a utilização de veneno, a visão bem desenvolvida em algumas aranhas caçadoras e as modificações dos pedipalpos, no macho, para formar um órgão copulador. As aranhas variam muito de tamanho. A carapaça convexa geralmente possui oito olhos anteriores. Os pedipalpos dafêmea são curtos e semelhantes a pernas, mas no macho eles se modificaram, formando órgãos copuladores. As pernas, de tamanho variável, geralmente constam de oito segmentos. O abdome globoso ou alongado não é segmentado, salvo em alguns grupos de aranhas primitivas. As aberturas reprodutoras e os estigmas dos pulmões foliáceos estão localizados em uma depressão transversal conhecida como sulco epigástrico. Na extremidade do abdome, destaca-se um grupo de apêndices modificados conhecidos como fiandeiras (Figura 108). Figura 108 - O corpo de uma aranha. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/bioartropodes4.php A seda das aranhas é uma proteína composta de glicina, alanina, serina e tirosina e é similar à seda das lagartas. A maioria das aranhas produz mais de um tipo de seda e os vários tipos são secretados por dois a seis tipos diferentes de glândulas sericígenas. A seda desempenha um importante papel na vida das aranhas e é utilizada para vários fins, como captura de presas, como fio de guia, para construção de ninhos, envolvimento dos ovos e proteção. Cada espécie produz uma arquitetura diferenciada de teia, podendo servir como característica taxonômica do grupo. ZOOLOGIA.indb 131 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 132 As aranhas, como a maioria dos outros aracnídeos, são predadores e alimentam- se em grande parte de insetos, embora pequenos vertebrados possam ser capturados por espécies grandes de aranha. As aranhas picam sua presa com as quelíceras, que podem também macerar os tecidos durante a digestão. Estas quelíceras são providas de veneno que se abrem na ponta da garra. O veneno da maioria das aranhas não é tóxico ao homem, mas algumas espécies têm picadas perigosas. Esta é a grande importância deste grupo. Quase todas as outras aranhas possuem apenas um par de pulmões foliáceos, já que o par posterior converteu-se em traqueias. As glândulas coxais em muitas aranhas foram reduzidas como órgãos excretores. Os dois túbulos de Malpighi que estão ligados à câmara cloacal na parte posterior do abdome são mais importantes funcionalmente como órgãos excretores. Os resíduos de guanina são excretados não apenas pelas células dos túbulos de Malpighi, mas também pela parede cloacal (Figura 109). Figura 109 - O corpo de uma aranha: evidência para túbulos de Malpighi. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/bioartropodes4.php Os olhos de algumas aranhas são muito desenvolvidos. Geralmente, existem oito olhos dispostos em duas fileiras de quatro cada uma ao longo da borda anterior dorsal da carapaça. Em algumas não existem órgãos visuais, mas apresentam estruturas sensitivas, como pelos tubulares quimiossensíveis nas extremidades dos apêndices. Nas aranhas, os machos desenvolvem, na extremidade dos pedipalpos, uma dilatação bulbosa onde armazena os espermatozóides, utilizada para fecundar a fêmea. As fêmeas põem os ovos fecundados no interior de sacos de seda construídos por elas, que eclodem em jovens semelhantes aos adultos. O desenvolvimento, então, é direto. C. ORDEM ACARIFORMES Esta ordem inclui ácaros e carrapatos, que são importantes sob o ponto de vista ZOOLOGIA.indb 132 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 133 da economia humana, pois numerosas espécies são parasitas do homem (causando sarnas e alergias), de seus animais domésticos e de suas plantações, podendo destruir alimentos e outros produtos (Figura 110). Figura 110 - Carrapato (A e B) e ácaro (C). Os membros desta ordem são tão diversificados morfologicamente e apresentam tão poucas características que se torna difícil unificá-los. A maioria das espécies de ácaros adultos tem em média um milímetro ou menos de comprimento, apesar de muitos serem bem maiores chegando a três centímetros de comprimento. A característica mais notável é a aparente falta de divisões do corpo. A segmentação abdominal desapareceu e o abdome fundiu-se com o prossomo. Coincidindo com esta fusão, o corpo todo se tornou coberto de um só escudo (ou carapaça) esclerosado em muitas formas. Outra característica geral do grupo é a mudança que ocorreu na região da cabeça portadora das peças bucais, região que recebe o nome de capítulo ou gnatossomo. Os ácaros exibem uma enorme diversidade e especialização de dietas e hábitos alimentares. Embora em alguns ácaros os órgãos de trocas gasosas tenham desaparecido por completo, a maioria dos ácaros possui traqueias. As cerdas são provavelmente, os mais importantes dos órgãos sensoriais. O sistema reprodutor masculino consiste de um par de testículos lobulados, localizados na região média do corpo, sendo às vezes muito volumosos. Na maioria dos ácaros, os espermatozóides são transferidos diretamente. Após um período de incubação de duas a seis semanas, uma larva de seis pernas eclode do ovo. O jovem recém- eclodido difere do adulto, principalmente, por não ter o quarto par de pernas (adquirido após uma muda). Os carrapatos machos, geralmente, são menores que as fêmeas. 3.2.2.3 - CLASSE PYCNOGONIDA Este classe inclui, geralmente, organismos marinhos de pequenos ou diminutos tamanhos, com corpo curto e fino. Apresentam boca sugadora que se alonga em uma probóscide. As patas são extremamente alongadas. O representante mais comum é o pantópodo ou aranha-do-mar. ZOOLOGIA.indb 133 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 134 3.2.3 - SUBFILO CRUSTACEA (CRUSTA= CARAPAÇA DURA) Crustáceos são animas muito comuns e muito utilizados na nossa alimentação, dominantes no ambiente aquático. Provavelmente todos já experimentaram, pelo menos uma vez, o camarão, não é mesmo? Quem já foi à praia, certamente experimentou uma “casquinha de siri” ou o viu passeando pela areia. Os representantes deste grupo são mais abundantes nos litorais, aparecendo em todos os habitats oceânicos, como cracas, os camarões e os caranguejos, mas também podem ser encontrados em ambientes dulcícolas e em ambientes terrestres úmidos (tutuzinho-de-jardim). A grande maioria das espécies é de vida livre, porém, a maioria dos microcrustáceos é ectoparasita. As cracas são os crustáceos marinhos mais surpreendentes, pois, quando adultos, têm o exoesqueleto calcificado, composto por várias placas que definem uma forma cônica. Elas se fixam na superfície das rochas, em cascos de navios ou em outros animais e filtram o plâncton marinho. Outros crustáceos são comensais ou parasitos de vários animais aquáticos, inclusive de baleias. Algumas espécies parasitas são tão modificadas que sua posição de crustáceo é mostrada somente em seus estágios larvais. Os crustáceos também são um grupo muito antigo com muitos registros fósseis e retêm muitas formas primitivas viventes. Esta grande diversidade morfológica, a presença de muitas formas primitivas e a grande radiação adaptativa refletem-se diretamente na taxonomia do grupo. Por esta razão, a única característica que todos os organismos compartilham é a presença de dois pares de antenas, em pelo menos um estágio da vida. Na cabeça, além das antenas, existe um par de mandíbulas laterais para mastigação e dois pares de maxilas. O tronco é variável, com tórax apresentando de dois a 60 segmentos, distintos ou diversamente fundidos. Os segmentos abdominais geralmente são distintos, com télson, na extremidade final, apêndices e ânus. Frequentemente existe uma carapaça, que pode cobrir total ou parcialmente todo o corpo, como um escudo dorsal. As extremidades pares são diversamente modificadas, algumas, porém, geralmente birremes (ou birramosas), podendo exercerdiferentes funções dependendo do grupo. Os crustáceos são dioicos, os testículos e os ovários são estruturas ocas e trilobadas em ambos os sexos e localizados embaixo do seio pericárdico. Há presença de cópula em alguns animais, com fecundação geralmente interna ou externa, com posterior incubação dos ovos. Em camarões, as larvas que eclodem são chamadas de náuplio, exclusiva de crustáceos, cujo corpo não é segmentado, tem três pares de apêndices e um olho naupliar (Figura 111). Após algumas mudas, o náuplio alcança os estágios de metanáuplio e protozoea (sete pares de apêndices e segmentos iniciais), e a última forma larval chama-se zoea (com cefalotórax e abdome distintos, oito pares de apêndice e mais seis começando). Uma próxima muda origina o adulto, com 19 pares de apêndices e segmentos definidos. ZOOLOGIA.indb 134 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 135 Figura 111 - Larvas náuplio (à esquerda) e zoea (à direita). Fonte: http://www.oficinacientifica.com.br/downloads/Artropodes_Crustacea.pdf Os crustáceos têm a capacidade de auto-amputação das pernas torácicas em um plano definido de ruptura, com o objetivo de escapar dos predadores. A digestão ocorre com auxílio de glândulas digestivas (duas grandes, hepatopâncras ou “fígado”). Como o grupo é muito diverso, diverso também é o hábito alimentar. A respiração ocorre através de brânquias que são projeções delicadas e plumosas da parede do corpo. A excreção ocorre por duas grandes glândulas verdes, ventrais na cabeça e anteriores ao esôfago, com uma região glandular e um ducto ventral, de onde é excretada a amônia (Figura 112). As cavidades dos órgãos excretores e genitais são chamadas de hemocelos. 3.2.3.1 - CLASSE CEPHALOCARIDA E REMIPEDIA Os cefalocáridos e os remipédios são a classe de organismos mais primitivos e diminutos semelhantes a camarões, que têm todos os apêndices e as maxilas semelhantes a trirremes, ou seja, o tronco é composto por muitos segmentos (Figura 113). Figura 112 - Glândulas verdes dos crustáceos. Fonte:http://fisiologiadavida.blogspot.com/2011/05/ excrecao-nos-animais.html ZOOLOGIA.indb 135 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 136 Figura 113 - Cefalocáridos e remipédios. Fonte: http://www.oficinacientifica.com.br/downloads/Artropodes_Crustacea.pdf 3.2.3.2 - CLASSE ANOSTRACA Os anóstracos compreendem a maioria de animais de água doce. São crustáceos pequenos, morfologicamente diversos, que compartilham o tronco achatado com estruturas foliáceas (denominados filopódios). Estes organismos podem ser utilizados como fonte de alimento de camarões durante o cultivo desses animais (Figura 114). 3.2.3.3 - CLASSE PHILOPODA Os filópodos são microcrustáceos, componentes importantes do zooplâncton de águas doces. As formas mais comuns são pelágicas, empregando seus apêndices foliáceos birremes na locomoção, na respiração e na filtração do alimento. Esta classe compreende as pulgas da água, os cladóceros (Daphnia), os notostracos e os conchostracos. Estas duas últimas são ordens menos representativas, presentes em água doce e no mar. Estes organismos possuem olho composto e o tronco protegido entre duas valvas. A reprodução é diversa, mas destaca-se por haver partenogênese, com formação de ovos de resistência que suportam longos períodos de estiagem (Figura 115). Figura 114 - Anóstraco artémia. F o n t e : h t t p : / / w w w. oficinacientifica.com.br/ downloads/Artropodes_ Crustacea.pdf Figura 115 - Daphnia. F o n t e : h t t p : / / w w w . o f i c i nac i en t i f i c a . com.b r/ d o w n l o a d s / A r t r o p o d e s _ Crustacea.pdf ZOOLOGIA.indb 136 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 137 3.2.3.4 - CLASSE MALACOSTRACA 3.2.3.4.1 - ORDEM LEPTOSTRACA Os leptostrácos (ou nebaliáceos) são um grupo pequeno de crustáceos bentônicos diminutos, que difere dos demais malacostrácos por possuir antênula com estrutura semelhante a escama, segundo par de antenas unirremes, maxilas com palpo longo para limpeza e oito segmentos abdominais. Os ovos também são incubados com desenvolvimento direto (Figura 116). Figura 116 - Leptostraco (Nebalia). Fonte: http://www.oficinacientifica.com.br/downloads/Artropodes_Crustacea.pdf 3.2.3.4.2. ORDEM STOMATOPODA Os estomatópodos são um grupo pequeno de crustáceos que podem atingir grande porte. São organismos não explotáveis, ou seja, não tiram proveito da exploração de recursos naturais. São organismos alongados, com segmentação visível e com carapaça que não cobre o animal. As primeiras antenas são trirremes e os primeiros apêndices são raptoriais (Figura 117). Figura 117 - Estomatópodo. Fonte: http://www.oficinacientifica.com.br/downloads/Artropodes_Crustacea.pdf ZOOLOGIA.indb 137 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 138 3.2.3.4.3 - ORDEM DECAPODA Os crustáceos decápodos são os mais conhecidos, por agruparem organismos muito utilizados na gastronomia e, por isso, têm uma importância comercial e econômica muito grande para os seres humanos. Dentre os decápodos temos os siris, os caranguejos, as lagostas, os hermitões e os camarões (pitus) (Figura 118). Figura 118 - Exemplares de decápodos. Estes organismos possuem oito segmentos torácicos fusionados cobertos por carapaça. Existem câmaras laterais branquiais bem definidas sob a carapaça. As extremidades torácicas geralmente são unirremes e os primeiros três apêndices torácicos são maxilípedes (incorporados à boca, é a característica morfológica distinta dos decápodos), que participam da coleta e da ingestão dos alimentos (Figura 119). A carcinicultura é a criação de camarões. ZOOLOGIA.indb 138 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 139 Figura 119 - Corpo de um decápodo. Fonte: http://dc457.4shared.com/doc/yz270Vi2/preview.html 3.2.3.4.4 - ORDEM PERICARIDA Esta ordem engloba, aproximadamente, um terço de todas as espécies de crustáceos existentes e, por isso, é um grupo muito diverso. Estes pequenos crustáceos são os anfípodos (pulgões de praia) e os isópodos (tatuzinho-de-jardim e baratinhas-da-praia). Anfípodos são geralmente marinhos, com corpo achatado lateralmente e não possuem carapaça. O abdome é dobrado ventralmente entre o terceiro e quarto segmentos. O télson é usualmente distinto (Figura 120). Figura 120 - Vista geral (à esquerda) e vista lateral de um anfípoda. ZOOLOGIA.indb 139 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 140 Os isópodos são microcrustáceos achatados dorso-ventralmente encontrados em habitats marinhos (parasitando peixes), terrestres (tatuzinho-de-jardim, com pseudotraqueias) e de água doce, abrangendo também alguns representantes parasitas. A maioria tem um tórax de sete segmentos similares com um par de patas similares em cada segmento (Figura 121). Figura 121 - Vista ventral (1), dorsal (2) e geral (abaixo) de um animal isópodo. 3.2.3.5 - CLASSE COPEPODA Os copépodes são crustáceos microscópios planctônicos amplamente distribuídos na água doce e no mar e, por isso, talvez constituam o grupo mais importante do zooplâncton dos oceanos e de água doce. Apresentam olhoscompostos ausentes, mas há um único olho simples mediano. As primeiras antenas são longas e conspícuas, devido ao hábito planctônico. Muitas espécies são ectoparasitas de peixes e possuem muitas modificações a ponto de serem reconhecidos como copépodes apenas em seus estágios larvais (Figura 122). Figura 122 - Foto (à esquerda) e esquema (à direita) de um copépode. Fonte: http://copepoda.seebyseeing.net/ ZOOLOGIA.indb 140 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 141 3.2.3.6 - CLASSE CIRRIPEDIA As cracas e as lepas são os crustáceos desta classe (Figura 123). Estes organismos são marinhos, apresentando um alto nível de modificação dentre os crustáceos, nos quais os adultos são hermafroditas e encerrados em uma concha calcária, que tem o formato de um cone. As cracas apresentam hábitos sésseis, fixando-se em rochas ou em navios, outras em caranguejos, tubarões, tartarugas ou baleias e, ainda, podem ser parasitas de equinodermos, corais e outros crustáceos. As lepas são pedunculadas, vivendo aderidas a subtratos duros, através de um pedúnculo. Figura 123 - Cracas (à esquerda) e lepas (à direita). Fonte: http://www.ephemera.blog.br/2011/05/19/cracas-expressivas/ e http://www.glaucus.org.uk/Barnacles.html 3.2.3.7 - CLASSE OSTRACODA Os ostracodes incluem um grande número de pequenos crustáceos completamente encerrados em uma concha bivalve quitinosa. São constituídos principalmente de segmentos e apêndices da cabeça, onde as primeiras antenas são muito grandes e usadas para a locomoção deste microcrustáceos, sendo o tronco drasticamente reduzido em tamanho e número de segmentos. São marinhas, mas existem muitas espécies de ostracodes presentes no zooplâncton de água doce. Eles alimentam-se selecionando os detritos e os resíduos orgânicos, diz- se então que eles são detritívoros seletivos (Figura 124). Figura 124 - Ostracode. Fonte:http://www.aqualiment.info/album/displayimage. php?album=11&pid=338 ZOOLOGIA.indb 141 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 142 3.2.3.8 - CLASSE BRANCHIURIA Os branquiúros são pequenos (dois a 30 mm) ectoparasitas da pele e do interior da câmara branquial de peixes. Por causa disto, apresentam apêndices cefálicos modificados em forma de escudo. Podem ser um problema em tanques de confinamento de peixes, porque o infestam rapidamente (Figura 125). Figura 125 - Branquiúro. Fonte: http://www.flogao.com.br/verafauna/19986531 3.2.3.9 - CLASSE PENTASTOMIDA Os pentastômidos também são formas parasitas do sistema respiratório de cobras e crocodilos. São animais muito modificados e vermiformes, podendo chegar até a 16 cm (Figura 126). Figura 126 - Foto (à esquerda) e esquema (à direita) de um animal pentastômido. Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Pentastomida e http://www.bumblebee.org/invertebrates/ PENTASTOMIDA.htm ZOOLOGIA.indb 142 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 143 3.2.4 - SUBFILO HEXAPODA (OU INSECTA) Prezado estudante, antes de começarmos a conhecer o funcionamento fisiológico dos hexápodes, vamos parar para pensar um pouco sobre a tamanha relevância que este grupo representa, não só para a vida humana. Compreender os insetos, e toda a zoologia dos invertebrados, alerta-nos sobre o nosso verdadeiro papel aqui na Terra. Depois que vimos esta diversidade de grupos biológicos, podemos perceber que existe muito mais vida ao nosso redor do que imaginamos egoisticamente. Os insetos, neste caso, são velhos conhecidos nossos e, qualquer pessoa, não precisa ser um biólogo, para saber que determinado bicho é um inseto. Depois que estudamos os aracnídeos, estamos satisfeitos e convencidos de que aranha e escorpião, por exemplo, não são insetos, não é mesmo? Este é um engano recorrente e fácil de ser sanado! Os insetos apresentam uma importância econômica imensa, diretamente relacionada com o tipo de produto que o animal nos fornece. O mel, o própolis, a cera e a geleia real fornecidos pelas abelhas, e a seda, que provém do bicho da seda, são os exemplos mais clássicos. Imaginemos, então, o papel ecológico que estes animais representam na natureza. Dentre vários, a polinização é a mais perceptível aos nossos olhos e fundamental para o funcionamento de sistemas ecológicos harmônicos e pela manutenção da vida de muitas espécies de plantas e animais, envolvidos direta ou indiretamente neste processo. Cerca de dois terços de todas as plantas que dão flores dependem de insetos para sua polinização. O animal precisa se alimentar e vai à busca do néctar das flores, daí, faz a realização da polinização indiretamente. Os principais atuantes neste processo são abelhas, vespas, borboletas, mariposas e moscas. As três ordens representadas por estes insetos coevoluíram com as plantas que dão flores. Estes animais auxiliam demasiadamente diversas áreas da ciência (como botânica, biologia molecular e ecologia), por apresentarem ciclos de vida relativamente curtos. Os insetos apresentam uma relevância considerável em questões de saúde pública, pois participam de ciclos de diversas doenças, como veiculadores diretos ou indiretos de microorganismos (protozoários, vírus ou bactérias). Os insetos, ainda, são utilizados na alimentação de muitas comunidades orientais, compondo uma grande variedade de pratos. Sem contar na beleza estética, concebida em pinturas, músicas e poesias que alguns grupos representam há séculos, como as borboletas, que despertam tanto interesse no homem. Depois de toda esta reflexão, vamos entender o que um animal precisa ter para ser classificado como tal. O nome deste subfilo remete à quantidade de apêndices locomotores que os animais possuem (três pares). Assim, nesta característica entram gafanhotos, moscas, piolhos, borboletas, besouros, abelhas, mosquitos, pulgas e uma infinidade de pequenas criaturas semelhantes constituem a classe Hexapoda ou Insecta (do latim: seccionado, em partes distintas). Estes organismos perfazem mais de um milhão de espécies, o que explica a alta abundância e o fato de serem espalhados por todos os animais terrestres. Os insetos, então, são os invertebrados mais importantes e os únicos com capacidade de voo. Umas das explicações da ubiquidade destes insetos é o revestimento quitinoso do ZOOLOGIA.indb 143 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 144 corpo, que protege os órgãos internos contra danos e perda de umidade, pelas extensões deste revestimento, que formam as asas, e pelo sistema de tubos traqueiais, que possibilitam aos insetos respirar o ar. O sucesso dos insetos pode ser atribuído a vários fatores, mas, certamente, a evolução do voo dotou estes animais de uma distinta vantagem sobre os invertebrados terrestres, porque facilitou a dispersão para qualquer lugar, a fuga de predadores, o acesso ao alimento, encontrar parceiros sexuais, ou melhores condições ambientais. Existe um grupo de insetos, conhecidos como entognados (isto é, possuem as peças bucais afundadas em uma depressão na cabeça), que não possuem asas. Por esta razão, são chamados apterigotos (ou apenas ápteros). Estes animais são muito pequenos e com corpo dotado de um exoesqueleto menos duro. Eles vivem em ambientes úmidos com acúmulo de matéria orgânica. 3.2.4.1 - CARACTERÍSTICAS GERAIS Todo inseto, apesar da variedade morfológica, apresenta uma arquitetura básica, formada por três tagmas: cabeça, tórax e abdome distintos(Figura 127). Na cabeça está presente um par de antenas (exceto nos Protura). As peças bucais são modificadas para mastigar, sugar ou lamber, consistindo de mandíbulas, maxilas e lábio (segundas maxilas fundidas). Alguns tipos bucais são usados para perfurar e sugar seiva (ou sangue) de outros organismos; outros, para a predação (herbivoria e carnivoria). O tórax possui três segmentos com três pares de pernas articuladas (patas) e geralmente dois (um ou nenhum) pares de asas, especialmente, desenvolvendo- se na fase adulta. O abdome apresenta 11 segmentos ou menos e as partes terminais são modificadas em genitália. O tamanho dos insetos é muito variado, podendo apresentar organismos com 0,25 (besouros, colêmbolos) a 260 mm (besouro venezuelano). A maioria dos insetos é de vida livre e são abundantes em todos os habitats, exceto no mar. Vários tipos vivem em águas doces ou salobras, no solo, em plantas de todos os tipos e sobre ou dentro de outros animais. Espécies diferentes comem todos os tipos e partes de plantas. Outros utilizam os tecidos, líquidos e excreções de animais e os insetos Figura 127 - Anatomia de um inseto. Fonte:http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/ abelhas/anatomia.php ZOOLOGIA.indb 144 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 145 necrófagos consomem plantas e animais mortos. A explicação para imensa variação de formas corporais e formas alimentares, especialmente com relação à polinização, é que o corpo e as peças bucais evoluíram juntamente com a evolução das flores (processo que chamamos de coevolução) ou vice-versa, pois ambos obtiveram vantagens com esta relação simbionte. Outra questão relacionada ao inseto é o parasitismo, que se desenvolveu por várias vezes dentro da evolução dos insetos. Insetos parasitos vivem sobre ou dentro de outros animais e plantas, vivendo às custas do organismo hospedeiro, porém, frequentemente, não os matam. Os insetos parasitoides depositam seus ovos nos ovos, nas larvas, nas pupas ou nos adultos de outros insetos e suas larvas consomem o hospedeiro, emergindo depois como indivíduos de vida livre. Em alguns grupos, apenas os jovens são parasitas (varejeiras), em alguns, apenas os adultos (pulgas), e em outros, tanto os jovens quanto os adultos são parasitas (piolhos). Como seus ciclos vitais são geralmente curtos, eles podem multiplicar- se rapidamente em condições favoráveis. Uma elevada organização social (colonial) desenvolveu-se em duas ordens, os Isoptera (cupins) e Hymenoptera (formigas, abelhas e vespas), com uma grande variedade na complexidade da organização social. A formação dos formigueiros e dos vespeiros ocorre, também, devido à comunicação química, na forma de feromônios, que garantem a coesão e o aumento populacional. O sistema digestivo dos insetos é completo, com boca, faringe anterior, esôfago, papo, proventrículo (moela com dentes ou uma simples válvula), intestino anterior, válvula estomodeal, cecos gástricos, intestino médio e posterior (Figura 128). A boca possui glândulas salivares (mucos, pectinase, veneno, anticoagulantes e antígenos) e glândulas mandibulares. Possuem hemolinfa, geralmente de cor esverdeada ou incolor, fluindo no sentido póstero- anterior, com ostíolos laterais. Não apresentam capilares ou veias. Figura 128 - Sistema digestivo de um inseto. Fonte: http://www.geocities.ws/apotecionegro/artro.html A respiração ocorre por traqueias ramificadas, revestidas por cutícula, as quais transportam oxigênio de estigmas pares (geralmente com mecanismo de fechamento para reduzir as perdas de água), dos lados do tórax e abdome (ligados a sacos aéreos) (Figura 129). Algumas formas aquáticas possuem brânquias traqueiais, sanguíneas ou abdominais (larvas de zigópteros e de efemérides), e em mosquitos existem tubos respiratórios. Dentro ZOOLOGIA.indb 145 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 146 do sistema traqueal, o transporte de gases se faz por difusão ao longo de um gradiente de concentração ou através de um gradiente de pressão que promove um fluxo de ar ou por uma combinação de ambos. A excreção ocorre em túbulos de Malpighi finos, fixos na extremidade anterior do intestino posterior (exceto em Collembola). A excreção do ácido úrico reduz a perda da água devido a metabolismo de proteínas. Figura 129 - Sistema respiratório da maioria dos insetos. Fonte: http://www.geocities.ws/apotecionegro/artro.html Os insetos possuem diversos tipos de órgãos sensitivos (sensilas) geralmente nas antenas, nas pernas e nas peças bucais. Possuem fotorreceptores como olhos simples e compostos, quimiorreceptores para olfato nas antenas e para paladar perto da boca e pelos tácteis variados; alguns com meios para produção e recepção de sons. Os insetos são dioicos, com gônadas de túbulos múltiplos com um ducto mediano na porção posterior. As fêmeas possuem vagina, espermateca, bolsa copuladora e um par de glândulas acessórias (Figura 130). Os machos, um par de testículos, um par de ductos laterais e um ducto mediano que se abre em um pênis ventral, ducto ejaculatório, vesícula seminal, e clásperes nos machos das libélulas, moscas verdadeiras, borboletas e mariposas. A fecundação é interna, com cópula (que, às vezes, ocorre durante o voo) e a fertilização ocorre conforme os óvulos vão passando pelo oviduto na época da postura. Muitos insetos acasalam-se apenas uma vez durante a sua vida e nenhum inseto acasala-se mais do que umas poucas vezes. ZOOLOGIA.indb 146 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 147 Figura 130 - Corpo de inseto: evidência para órgãos reprodutores. Fonte: http://www.passeiweb.com/na_ponta_lingua/sala_de_aula/biologia/biologia_animal/artropodes/ artropodes_3_insetos O desenvolvimento dos insetos passa por um processo de metamorfose, que varia dependendo do inseto. Os insetos holometábolos (“com metamorfose total”) são aqueles que no decorrer da sua vida passaram por estágios morfologicamente distintos. Esses estágios são na maioria formas assexuadas, como larvas e pupas de moscas e lagartas de borboletas, que cumprem uma etapa da vida do organismo até atingir o estado adulto, o qual será sexualmente maduro. A vantagem de uma espécie possuir estágios ao longo da vida significa, por um lado, ocupar diferentes nichos ecológicos (o que reduz a competição) e, por outro, fazer que um mesmo indivíduo, em diferentes fases da vida, utilize diversos recursos naturais (MOREIRA, 2009). Não é por coincidência que os quatro táxons com maior número de espécies de insetos (besouros, borboletas, formigas e moscas) são holometábolos (Figura 131). Figura 131 - Metamorfose dos insetos: (A) ametábolo (carrapato), (B) hemimetábolo, (gafanhoto) e (C) holometábolo (borboleta). Fonte: http://questoesbiologicas.blogspot.com/2011/12/biologia-uern.html ZOOLOGIA.indb 147 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 148 Os apterigotos jovens (colêmbolas) são como os adultos, menores no tamanho e na maturidade sexual (desenvolvimento ametábolo). Em outros insetos (hemípteros, plecópteros, efemerópteros), a forma adulta é atingida gradualmente através de sucessivas mudas, ocorrendo uma metamorfose gradual ou incompleta (desenvolvimento hemimetábolo). Nas abelhas, vespas, moscas e besouros, os rudimentos das asas desenvolvem-se internamente e, no adulto, as asas começam a surgir repentinamente, com uma metamorfose completa (desenvolvimento holometábolo) que consistede três estágios distintos: ovo, larva jovem, larva terminal, pupa e adulto. Como a classe dos insetos é muito diversa, serão apenas citadas as principais ordens e os representantes mais comuns de cada uma dessas ordens, como um resumo sistemático deste grupo, para que você tenha uma noção básica de orientação, em relação a este grupo. SUBCLASSE APTERYGOTA (insetos não alados) @ Ordem Protura: proturos @ Ordem Thysanura: traças-de-livros @ Ordem Collembola: colêmbolas SUBCLASSE PTERYGOTA (insetos alados) @ Ordem Ephemeroptera: efêmeridas @ Ordem Odonata: libélulas @ Ordem Orthoptera: gafanhotos, grilos, louva-deus, baratas e bicho-pau @ Ordem Isoptera: cupins @ Ordem Plecoptera: plecópteros (ou mosca da pedra) @ Ordem Anoplura: piolhos @ Ordem Hemiptera: percevejos verdadeiros @ Ordem Homoptera: cigarras e afídeos. @ Ordem Neuroptera: formigas-leão @ Ordem Coleoptera: besouros, brocas @ Ordem Trichoptera: tricópteros @ Ordem Lepidoptera: borboletas e mariposas @ Ordem Diptera: moscas verdadeiras, mosquitos, mutucas @ Ordem Hymenoptera: formigas, abelhas e vespas @ Ordem Siphonaptera: pulgas ZOOLOGIA.indb 148 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 149 3.2.5 - SUBFILO MYRIAPODA Os miriápodes vivem em folhiço e debaixo de pedras, troncos e cascas de árvores. Muitas das características estruturais são adaptadas para a locomoção. A circulação é dorsal do tipo aberto (lacunar). As trocas gasosas ocorrem através de traqueias e a excreção por túbulos de Malpighi. Apresentam um par de gânglios anterodorsais e um cordão nervoso ventral. Os olhos podem estar totalmente ausentes, ou pode haver ocelos perto das antenas em uma ou várias fileiras transversais ou em dois grupos laterais. Há a presença de fotorreceptores no tegumento, pelos táteis, projeções quimiorreceptoras e órgãos com função olfativa. Na reprodução, os miriápodes transferem os espermatozóides indiretamente, envolvendo espermatóforos (quilópodes) ou há partenogênese (diplópodos). Os miriápodes são divididos em duas principais classes: i) Chilopoda (centopeias ou lacraias) e Diplopoda (piolhos-de-cobra e embuás). Estes organismos são muito interessantes e causam certo medo, por parte dos humanos. Todos os miriápodes possuem longos troncos com muitos segmentos e apêndices, e o exoesqueleto não possui uma epicutícula cerosa. 3.2.5.1 - CLASSE CHILOPODA Possuem um par de apêndices locomotores por segmento. Em muitos grupos, o tronco foi reforçado para correr por meio de tergitos sobrepostos ou tergitos de tamanhos desiguais, os maiores se estendendo sobre os segmentos adjacentes (Figura 132). São animais predadores, principalmente, de invertebrados. Para isso, utilizam forte mandíbula, ligada às glândulas de veneno, que é a modificação do apêndice locomotor anterior. É comum haver acidentes em humanos. Apresentam um órgão sensorial na cabeça sensível a vibrações e umidade, chamado órgão de Tomosvari. Os machos secretam seda para a construção de um local em que se possa depositar um espermatóforo, já que a fêmea o pega e o acomoda no seu receptáculo. Apresentam um tipo de estratégia de proteção que é a capacidade de enrolar-se como uma bola. Figura 132 - Lacraia. Fonte:http://cap21.blogspot.com/2012/01/lacraias- ou-centopeias.html ZOOLOGIA.indb 149 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 150 3.2.5.2 - CLASSE DIPLOPODA Possuem dois pares de apêndices locomotores por segmento, uma condição derivada da fusão de dois segmentos originais, desde o embrião. São organismos detritívoros, contribuindo para a decomposição da matéria orgânica. São cilíndricos e o tronco ganha força de impulso gerada por um grande número de pernas (Figura 133). Possuem glândulas repugnantes que se abrem em poros na base dos tergitos do tronco, como mecanismo de defesa. Prezado estudante, finalizamos o estudo dos artrópodes e iniciaremos o estudo dos invertebrados equinodermos, nosso último grupo dos invertebrados superiores. É importante comentarmos que nesse intervalo, veremos brevemente informações sobre um grupo de invertebrados que reúnem três filos de animais aquáticos, agrupados pela simples presença de uma estrutura, que só eles têm, chamada lofóforo. 4 - GRUPO DOS LOFOFORADOS Este grupo compreende animais invertebrados celomados, de simetria bilateral, que recebem tal nome devido a uma coroa de tentáculos ocos (lofóforo) que circunda a boca, total ou parcialmente (Figura 134). Este grupo reúne três filos: Phoronida, Brachiopoda e Bryozoa. São animais aquáticos, podendo ser exclusivamente marinhos (os dois primeiros filos) e apresentar representantes marinhos e de água doce, como os briozoários. Os três filos são agrupados dentro deste grupo por compartilharem a presença de lofóforo, que é uma estrutura localizada na região anterior destes bichos, formado por tentáculos ciliados e preenchidos por celoma. O lofóforo é utilizado na alimentação, para captura de alimentos,portanto, estes organismos são filtradores. Figura 133 - Piolho de cobra. Fonte: http://diplopodes.blogspot.com/2010/08/ diplopodes.html ZOOLOGIA.indb 150 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 151 Figura 134 - Lofóforo. Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Lof%C3%B3foro e http://www.phoenix.org.br/Phoenix23_Nov00.html Além do lofóforo, estes organismos compartilham um revestimento de exoesqueleto secretado, em forma de concha ou tubo, com uma única abertura. Esta abertura faz a comunicação da boca (localizada dentro do lofóforo), ânus, nefridióporos e gonóporos com o meio externo. O tubo digestivo tem forma em “U”. 4.1 - FILO PHORONIDA Os foronídeos compreendem animais vermiformes marinhos, pouco conhecidos, que secretam um tubo coriáceo (quitina) onde vivem. São sedentários e alongados (Figura 135). A base de inserção dos tentáculos do lofóforo tem forma de ferradura ou é espiralada. São dotados de capacidade de regeneração. Apresentam desenvolvimento embrionário com clivagem radial. Este conjunto de características forma uma mistura de caracteres de deuterostômios com protostômios. Há a formação de uma larva chamada actinotroca, livre- natante planctônica. Figura 135 - Foronídeo: órgãos internos (à esquerda). Fonte: http://paleopolis.rediris.es/Phoronida/WHAT/EsPho.htm e http://naturalezamotril.blogspot. com/2011/06/foronideo-phoronis-australis.html ZOOLOGIA.indb 151 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 152 4.2 - FILO BRYZOA Briozoários (“animais musgo") são microscópicos, coloniais e sésseis. O corpo está no interior de um exoesqueleto gelatinoso ou mais comumente quitinoso ou ainda quitinoso e calcário. Em geral, formam colônias fixas e ramificadas, que estabelecem relações epifíticas com outros organismos, como as algas. Os indivíduos desta colônia são chamados zooides. Têm ânus e celoma. Conservam as larvas em bolsas especiais de cria. Maioria dos organismos é marinha, com poucos de água doce. A morfologia das larvas planctônicas, cujo nome é sifonauta, varia muito (Figura 136). Figura 136 - Briozoários e outros organismos incrustantes (à esquerda) e diagrama esquemático de uma colônia (à direita). Fonte: http://cifonauta.cebimar.usp.br/photo/3905/ e http://www.phoenix.org.br/Phoenix24_Dez00.html 4.3 - FILO BRACHIOPODA Os braquiópodes são animais de corpo fixo por um pedúnculo ou por uma das conchas quando adultos, que obtêmalimentos por meio de tentáculos ciliados. Possuem duas valvas (conchas) calcárias desiguais, orientadas dorso-ventralmente, lembrando bivalves (não são laterais como a dos moluscos), onde está encerrado o lofóforo. São animais sésseis, filtradores (Figura 137). Figura 137 - Braquiópodes. Fonte: http://fossil.uc.pt/pags/fbm_braquipode.dwt ZOOLOGIA.indb 152 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 153 Caro estudante, concluímos nosso estudo a respeito dos artrópodes. Para você sedimentar o conhecimento recém-adquirido sobre este grande grupo de animais invertebrados, acesse os links abaixo e assista às vídeo-aulas. Estas são uma ótima forma de você revisar os conteúdos. Em seguida, responda a todos os exercícios do estudo dirigido. • http://www.youtube.com/watch?v=LmuZ60Hs_78&feature=related • http://www.youtube.com/watch?v=J-Qg5qJXzvk&feature=related 1. Cite pelo menos duas características dos artrópodes que são compartilhadas pelos anelídeos. 2. Sobre os artrópodes responda: a) Qual é a principal vantagem e a principal desvantagem do exoesqueleto quitinoso dos artrópodes? b) O exoesqueleto, de fato, representa uma desvantagem para o animal? c) Qual foi a estratégia evolutiva desenvolvida para solucionar este problema? ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 153 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 154 3. O quadro abaixo resume as características mais importantes dos cinco grandes grupos de artrópodes. Preencha-o como se pede. Artrópodes Insetos Aracnídeos Crustáceos Quilópodes Diplópodes Exemplos Patas Antenas Divisão do corpo Respiração Excreção 4. Assinale a alternativa que representa, corretamente, o crescimento de um artrópode. (Disponível em: <http://www.coladaweb.com/exercicios-resolvidos/exercicios-resolvidos-de- biologia/esqueleto>. Acesso em: 04 de março de 2012.) ZOOLOGIA.indb 154 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 155 5. Em relação ao tipo de desenvolvimento dos animais abaixo, pergunta-se: (Disponível em: <http://www.coladaweb.com/exercicios-resolvidos/exercicios-resolvidos-de-biologia/ esqueleto>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) Qual é ametábolo? Justifique. b) Qual é o hemimetábolo? Justifique. c) Qual é homometábolo? Justifique. 6. “As aparências enganam”. Uma aranha pode ser confundida com uma borboleta? (Disponível em: <http://educaterra.terra.com.br/vestibular/provas/upe_bio2.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) Níquel Náusea – Fernando Gonsales Sobre as diferenças e/ou as semelhanças entre esses animais, analise as afirmativas a seguir. ZOOLOGIA.indb 155 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 156 I. Tanto as borboletas como as aranhas são Artrópodes, animais de corpo metamerizado, pernas articuladas, exoesqueleto de quitina, que, por ser rígido, os obriga à muda ou ecdise. São triblásticos, celomados e de simetria bilateral. II. As borboletas pertencem à Classe Insecta, animais de corpo dividido em cabeça, tórax e abdome. Na cabeça, apresentam 1 par de antenas, 1 par de olhos compostos, 3 olhos simples e apêndices bucais, adaptados ao tipo de alimentação. Possuem 3 pares de pernas torácicas. III. As aranhas pertencem à ordem Arachnida e apresentam o prossoma (cefalotórax) ligado ao opistossoma (abdome). No prossoma, existem entre 5 a 8 olhos simples, um par de quelíceras, que inocula o veneno, e 1 par de pedipalpos ao redor da boca. Elas não possuem antenas, nem mandíbulas nem asas, possuindo 4 pares de pernas. IV. As aranhas e as borboletas são insetos dioicos, de sexos separados e de fecundação externa. No entanto, nas aranhas, o desenvolvimento é direto; já nas borboletas, o desenvolvimento é indireto com metamorfose completa. V. Tanto nas aranhas como nas borboletas, a excreção é realizada pelos túbulos de Malpighi e pelas glândulas coxais localizadas próximas à base da perna. Essas estruturas filtram as excretas nitrogenadas que são lançadas no intestino, sendo eliminadas junto com as fezes. Assinale a alternativa correta. A) Apenas I, II e III estão corretas. B) Apenas I, III e V estão corretas. C) Apenas II, III e V estão corretas. D) Apenas IV e V estão corretas. E) Apenas a V está correta. 7. As aranhas se diferenciam dos insetos, pois: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 08 de março de 2012.) a) possuem um esqueleto externo. b) possuem patas articuladas. c) não possuem antenas. d) são carnívoros. e) são terrestres. ZOOLOGIA.indb 156 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 157 8. As características abaixo, de artrópodes, estão presentes em qual animal? (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 08 de março de 2012.) I - Corpo dividido em cefalotórax e abdome. II - Quelíceras e pedipalpos. III - Ausência de antenas. IV - Quatro pares de patas. a) em todos os aracnídeos. b) somente nas aranhas e escorpiões. c) somente nas aranhas. d) somente nos ácaros. e) somente nos ácaros e carrapatos. 9. Os ácaros domésticos são animais microscópicos, normalmente parasitas da epiderme humana. Vivem no pó acumulado em tapetes, carpetes, cortinas e roupas de cama onde, normalmente, se alimentam de descamações epidérmicas humanas e de outros animais domésticos, sendo capazes de provocar alergia. Alguns deles podem mesmo provocar lesões na pele humana como a sarna e o cravo de pele. A respeito desses animais, é correto afirmar, EXCETO: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 08 de março de 2012.) a) São insetos microscópicos. b) Apresentam exoesqueleto quitinoso. c) São heterótrofos e realizam respiração celular. d) Possuem quatro pares de patas e não apresentam antenas. 10. O canal de televisão fechada “National Geographic Channel” divulgou um documentário que trata de artrópodes, indicando que o grupo dos insetos era o mais desprestigiado do reino animal, por apresentar espécies que causam repugna ao homem. Dos exemplares relacionados abaixo, o único a NÃO ser apresentado no documentário, por tratar-se de um aracnídeo, ao invés de um inseto, é: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 08 de março de 2012.) a) o cupim. b) o percevejo. c) a pulga. d) o carrapato. e) a barata. ZOOLOGIA.indb 157 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 158 11. Associe o artrópode com o seu órgão inoculador de veneno. (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 08 de março de 2012.) I - aranha II - escorpião III - abelha IV - lacraia Assinale a alternativa que dá a associação correta: a) I - B; II - C; III - D e IV - A b) I - C; II - D; III - A e IV - B c) I - B; II - C; III - A e IV - D d) I - D; II - C; III - A e IV - B e) I - D; II - B; III - A e IV – C 12. Assinale a opção que associa corretamente os grupos do Filo Arthropoda apresentadas na coluna adiante, em algarismos arábicos, com as características morfológicas apresentadas a seguir, em algarismos romanos: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 10 demarço de 2012.) 1 - Insetos 2 - Crustáceos 3 - Aracnídeos 4 - Quilópodes 5 - Diplópodes I. corpo dividido em cabeça, tórax e abdome, hexápodes. II. corpo dividido em cabeça e tronco: um par de patas por segmento do corpo. III. corpo dividido em cefalotórax e abdome: aparelho bucal mandibulado. IV. corpo dividido em cefalotórax e abdome: quelicerados. V. corpo dividido em cabeça e tronco: dois pares de patas por segmento do corpo. a) I - 1; II - 4; III - 2; IV - 3; V - 5. b) I - 3; II - 2; III - 4; IV - 1; V - 5. c) I - 1; II - 5; III - 3; IV - 2; V - 4. d) I - 2; II - 4; III - 1; IV - 5; V - 3. e) I - 2; II - 5; III - 1; IV - 3; V - 4. A - ferrão B - garra C - quelícera D - agulhão ZOOLOGIA.indb 158 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 159 13. Um aluno foi a um jantar onde havia camarão, ostra, lula e lagosta. Esta refeição continha, portanto: (Disponível em: <http://portalbio.files.wordpress.com/2011/01/invertebrados-geral.pdf>. Acesso em: 10 de março de 2012.) a) apenas peixes b) apenas crustáceos c) apenas moluscos d) apenas crustáceos e moluscos e) apenas peixes e moluscos 14. As figuras a seguir representam dois animais invertebrados, o nereis (um poliqueto marinho) e a centopeia (um quilópode terrestre). Apesar de apresentarem algumas características comuns, tais como: apêndices locomotores e segmentação do corpo, estes animais pertencem a filos diferentes. Assinale a alternativa CORRETA. (Disponível em: <http://www.aprendaki.webcindario.com/testes/teste6.htm>. Acesso em: 10 de março de 2012.) 1. O nereis é um artrópode, a centopeia é um anelídeo e ambos apresentam circulação fechada. 2. O nereis é um anelídeo, a centopeia é um artrópode e ambos apresentam circulação aberta. 3. O nereis é um anelídeo, a centopeia é um artrópode, mas apenas a centopeia apresenta exoesqueleto. 4. O nereis é um asquelminto, a centopeia é um platelminto e ambos não apresentam sistema circulatório. 5. O nereis é um anelídeo, a centopeia é um artrópode e ambos apresentam exoesqueleto. ZOOLOGIA.indb 159 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 160 15. Assinale a alternativa que contém uma característica que surgiu entre os anelídeos e foi mantida pelos animais que apareceram mais tarde no processo evolutivo. 1. Simetria bilateral 2. Notocorda 3. Fendas branquiais 4. Mesoderma 5. Celoma verdadeiro 16. Os artrópodes apresentam, entre outras características, pernas articuladas. Entre eles, os que têm o corpo dividido em cabeça, tórax e abdome, e três pares de pernas são os: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) crustáceos b) miriápodes c) aracnídeos d) insetos e) escorpiões 17. O sistema circulatório dos insetos não permite rápida circulação do sangue, mas esses animais podem conseguir grandes quantidades de energia rapidamente, porque: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA. pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) são anaeróbicos. b) contêm pigmentos exclusivos para o transporte de oxigênio. c) só armazenam alimentos na forma de carboidratos. d) as lacunas do seu sistema circulatório armazenam ar. e) suas células não dependem do sangue para receber oxigênio. 18. A excreção nos insetos é efetuada através de: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) nefrídios. b) tubo de Malpighi. c) células-flama. d) rins. e) bexiga ZOOLOGIA.indb 160 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 161 19. Todas as afirmativas sobre o filo Artrópode estão corretas, exceto: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) O exoesqueleto quitinoso favoreceu seu sucesso evolutivo. b) A excreção se faz por túbulos de Malpighi ou glândulas especiais. c) Formas parasitas são encontradas em diversas de suas classes. d) O sistema nervoso é dorsal, com gânglios cefálicos. e) A circulação é aberta contendo, ou não, no sangue, pigmentos respiratórios. 20. O que é que a minhoca tem e a mosca também? (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) sistema circulatório fechado b) metameria c) respiração cutânea d) hermafroditismo e) desenvolvimento direto 21. Um par de antenas, dois pares de antenas e ausência de antenas são características, respectivamente, dos seguintes grupos de artrópodes: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) insetos, aracnídeos e crustáceos. b) crustáceos, insetos e aracnídeos. c) aracnídeos, crustáceos e insetos. d) insetos, crustáceos e aracnídeos. e) aracnídeos, insetos e crustáceos. 22. Em crustáceos, os resíduos orgânicos do sangue das cavidades do corpo são retirados e excretados por estruturas denominadas: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) túbulos de Malpighi b) glândulas verdes c) protonefrídios d) células-flama e) glândulas coxais ZOOLOGIA.indb 161 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 162 23. “Agosto e setembro são os meses em que mais aparecem escorpiões, pois é justamente nesses meses que eles têm seu período de reprodução. O inseto se refugia nos mais diferentes lugares, como amontoados de madeira, pedras, entulhos, fendas na parede ou atrás de móveis”. Diariamente, pelo menos uma pessoa picada por escorpião é atendida no Centro de Toxologia do hospital João XXIII. (Estado de Minas, 17/08/1990) (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) Essa matéria sobre o escorpião incorre em erro ao: a) descrever seu comportamento. b) indicar seu hábitat. c) indicar seu período de reprodução. d) referir-se à sua classificação taxonômica. e) referir-se à sua nocividade. 24. “... tropeço em uma pedra, escavo a cavidade descoberta e uma aranha imensa de pelo vermelho me olha fixamente, imóvel, grande como caranguejo... Um besouro dourado me lança sua emanação mefítica enquanto desaparece como um relâmpago seu radiante arco-íris...”. Nesse trecho, Neruda não cita animais do grupo dos: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) crustáceos c) aracnídeos d) diplópodes e) insetos 25. A alternativa INCORRETA é: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 04 de março de 2012.) a) Os crustáceos apresentam 2 pares de antenas. b) Os quilópodes têm o corpo formado pela cabeça e vários segmentos corporais; apresentam um par de patas por segmento. c) Os diplópodes apresentam o corpo formado de cabeça e vários segmentos corporais; cada segmento contém 2 pares de patas. d) Os aracnídeos não possuem antenas. e) Os insetos têm o corpo dividido em cefalotórax e abdome. ZOOLOGIA.indb 162 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 163 26. Não é característica dos crustáceos: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>.Acesso em: 04 de março de 2012.) a) apresentarem simetria bilateral. b) serem triblásticos. c) terem segmentação metamérica. d) possuírem respiração por brânquias. e) serem pseudocelomados. 27. Quem são os organismos conhecidos como lofoforados? Por quê recebem este nome? Caro estudante, atenção a este comentário! Até o momento, todos os invertebrados que vimos (tanto na unidade 1, quanto na unidade 2) são protostômios, ou seja, no desenvolvimento embrionário a boca se forma primeiro. Quando o ânus é formado primeiramente neste processo, o animal é chamado deuterostômio, e os únicos animais que entram nesta classificação são os pertencentes ao filo dos Quetognatos e ao filo dos Equinodermos (ou Equinodermados). Estes animais apresentam, ainda, mesoderma e celoma desenvolvendo-se pela formação de bolsas enterocélicas a partir do intestino primitivo (blastocele), por isso o celoma também é chamado enteroceloma. Estes dois grupos possuem clivagem do óvulo do tipo radial, que difere do modelo de clivagem comum a todos os animais protostômios. Os adultos, porém, podem perder essa característica e apresentar plano corporal completamente diferente das larvas. A partir de então, todos os animais são deuterostômios, inclusive nos cordados. Desta forma, de todos os invertebrados estudados até agora, os equinodermos são os nossos “parentes” mais próximos na escala evolutiva. Para que você entenda melhor a origem da deuterostomia, leia o artigo, cuja referência está abaixo. ROCHA, R.M.; TAVARES, Y.A.G. ; SILVA, G.S. ; METRI, R. Origem e Evolução de Deuterostomia. In: Monteiro Filho. E.L.A.; Aranha, J.M.R. (Org.). Revisões em Zoologia I. 1 ed.: SEMA, Curitiba, p. 199-215, 2006. ZOOLOGIA.indb 163 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 164 5. FILO CHAETOGNATHA Os quetognatos são animais marinhos planctônicos de vida livre, com simetria bilateral e corpo muito reduzido em forma de flecha, apresentando nadadeiras lateral (aos pares) e (única) caudal (Figura 138). O corpo é dividido em cabeça (oval, dotada de espinhos para captura de presas no plâncton marinho), tronco e cauda pós-anal achatada. A parede do corpo é coberta por uma epiderme estratificada e cutícula que só cobre a cabeça. Esta última, por sua vez, apresenta uma depressão ventral onde se encontra a boca, chamada vestíbulo. Possuem cílios sensoriais na superfície do corpo. São animais de trato digestivo completo, hermafroditas. Figura 138 - Quetognatos: imagem real (à esquerda) e esquema (à direita) do corpo. Fonte: http://dicciomed.eusal.es/palabra/quetognatos e http://www.geocities.ws/mundodosinvertebrados/ quetognatos.html. 6. FILO EQUINODERMATA (EQUINO = ESPINHO; DERMATA = DERME) 6.1. CARACTERÍSTICAS GERAIS Os equinodermos são todos animais marinhos, com maioria de vida livre, muito visíveis devido aos diversos tamanhos, formas e cores (Figura 139). O que mais chama a atenção nestes animais é o plano corporal, disposto ao longo de um eixo oral-aboral (Figura 140). Neste eixo, em alguns organismos apresentam a boca ventral, voltada para o fundo do mar (por exemplo, estrelas-do-mar, ofiúros e ouriços-do-mar), outros possuem a boca voltada para o lado contrário (para cima, como os crinoides) ou, ainda, apresentando o eixo ZOOLOGIA.indb 164 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 165 do corpo paralelo ao substrato (como as holontúrias). A simetria bilateral é presente apenas nos estágios larvais. Figura 139 – Representantes do filo dos equinodermos. Fonte: http://beim.us.es/ecoantha/ECOANTHA/EXTRAS/SALVA/0_salvapant.html Figura 140 - Simetria radial de um ouriço-do-mar. Fonte: http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/mylinks/viewcat.php?cid=5&min=1010&orderby=titl eA&show=10 ZOOLOGIA.indb 165 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 166 A característica peculiar dos equinodermos é a presença de cinco raios (ou braços), como as estrelas-do-mar que possuem simetria radial, sob uma base pentâmera (pentarradial); ou braços múltiplos de cinco, como os crinoides e os ofiúros. Outra característica exclusiva é a presença de um sistema interno de canais preenchidos com água, denominado sistema aquífero, que desempenha funções fundamentais no bicho. A parede do corpo contém ossículos dérmicos de carbonato de cálcio, apresentando usualmente espinhos que se projetam para fora e que dá nome ao grupo (Figura 140). Estes são recobertos por uma epiderme simples e ciliada, envolvendo o corpo do animal como em um endoesqueleto, em forma de caixa, constituído por placas calcárias fixas ou móveis. Os ossículos possuem uma microestrutura, formada por finas redes calcárias que formam o estereoma (estrutura que tem a função mecânica de dar suporte físico), composta por tecidos e células. Cada placa do esqueleto é um cristal calcário, muito fino e bem estruturado. Existem estruturas epidérmicas, em forma de pinça, derivadas do ossículo calcário que tem a função de defesa, limpeza e apreensão de alimento, denominadas pedicelárias (Figura 141). Há a presença de paxilas, espinhos modificados, com extremidades achatadas, assemelhando-se a um guarda-chuva, que recobrem pápulas nos asteroides (proteção das brânquias). Figura 141 - Anatomia interna de um ouriço-do-mar. Fonte: http://www.passei.com.br/topico.php?file=biologia/Equinodermos.html A locomoção dos equinodermos é muito lenta. Eles se arrastam no fundo do mar através dos pés ambulacrais (ou ambulacrários) ou pódios (Figura 142). Os pódios são projeções musculares do sistema ambulacral para fora do corpo do animal, dotados de ventosas, com funções de fixação, locomoção, proteção, excreção e respiração. O equinodermo só se locomove devido ao funcionamento do sistema aquífero, que termina nos pódios, formando o sistema ambulacrário. O transporte interno também ocorre pelo sistema aquífero (ou ZOOLOGIA.indb 166 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 167 sistema hemal – sistema circulatório dos equinodermos), que se abre para o meio externo por meio de uma placa perfurada, chamada placa madrepórica ou madreporito. Figura 142 - Anatomia de uma estrela-do-mar. Fonte: http://panaceiabiologica.wordpress.com/reino-metazoa-animal-invertebrados/ O sistema ambulacrário consiste na entrada da água do mar no corpo do indivíduo através da placa madrepórica (circular, com vários poros), e circular em canais (chamados pétreos) dentro do corpo. Cada canal emite numerosas ampolas, das quais partem os pés ambulacrais. A água penetra pela placa madrepórica, percorre todo o sistema e é eliminada pelos terminais dos canais radiais. Ao passar pelas ampolas, pode ser forçada a entrar nos pés ambulacrais (por pressão com os músculos), que se estufam para frente. Como esses pés possuem ventosas nas extremidades, isso pode permitir ao animal fixar-se num substrato ou reter um alimento. A contração de outros músculos pode devolver a água às ampolas, determinando a retração dos pés ambulacrários (RUPPERT et al., 2006) (Figura 142). O sistema digestivo é completo, abrindo-se na boca (lado oral da maioria dos organismos) e finaliza no ânus (lado aboral). A digestão é extracelular, com pés ambulacrais participando também da alimentação. Alguns animais, como as estrelas-do-mar, apresentam pequenas bolsas formadas por projeção do celoma, recobertas por epiderme, localizadas na região aboral, denominadas pápulas, responsáveis pelas trocas gasosas.Os ouriços possuem brânquias; os ofiúros, bolsas respiratórias e as holotúrias, a cloaca, para a realização de trocas gasosas. As excretas são absorvidas por amebócitos e eliminadas através das pápulas. O sistema nervoso é baseado num anel nervoso peribucal com nervos radiados, considerando que estes animais não apresentam uma cabeça definida para a cefalização. Desta forma, ZOOLOGIA.indb 167 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 168 qualquer parte do corpo do animal pode captar mudanças no ambiente e reagir a estímulos. Possuem sexos separados, liberando seus gametas na água, assim, a fecundação é externa e o desenvolvimento indireto, com formação de larva livre-natante. 6.2. CLASSIFICAÇÃO Os equinodermos são divididos em cinco classes distintas: Crinoidea, Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea e Holothuroidea. Cada uma dessas classes será vista separadamente. 6.2.1. CLASSE CRINOIDEA Crinoides são os líris-do-mar, que podem assumir formas pedunculadas ou não. Nos que são apedunculados, os animais se fixam às rochas através de garras, chamadas cirros, que são apêndices articulados presentes na base do cálice. Nos pedunculados, há a presença de muitos cirros (Figura 143). Crinoides vivem fixos, porém algumas espécies desprendem-se do substrato e podem rolar no fundo do mar, até um novo local. Possuem sulco ambulacral com os pódios estendendo-se desde o tégmen (membrana que cobre a superfície oral do disco central) até as pínulas (fileiras de projeções). Nos crinoides, o tubo digestivo curva- se em U e o ânus está no mesmo lado que a boca. Apresentam a capacidade de regenerar braços perdidos. São dioicos com gônadas nas pínulas, que se rompem para liberar gametas maduros. Figura 143 - Exemplos de crinoides pedunculados (superior) e apedenculados (inferior). ZOOLOGIA.indb 168 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 169 6.2.2. CLASSE ASTEROIDEA As estrelas-do-mar são equinodermos predadores de mexilhões em fundos rochosos. Possuem braços com pouca mobilidade, pois se articulam amplamente com o disco central. Os pódios emergem do amplo sulco ambulacral. A digestão é externa, com lançamento do estômago dotado de enzimas digestivas, pelas valvas do mexilhão, que digerem as partes moles na própria concha. Também apresentam a capacidade de regenerar braços perdidos, desde que nestes pedaços do corpo esteja presente um fragmento da placa madrepórica (Figura 142). A maioria dos organismos é dioica, com liberação dos gametas na água e formação de larva planctônica. 6.2.3. CLASSE OPHIUROIDEA Os ofiuroides são as serpentes-do-mar (Figura 144), que recebem este nome porque tem movimento do corpo semelhante ao de uma cobra. Estes animais apresentam braços nitidamente distintos do disco. A maioria dos braços é de ossículos vertebrais, mas apresentam placas de revestimento ósseo. São animais predominantemente detritívoros. Apresentam uma estrutura com função respiratória e reprodutiva, denominada bursa, localizada entre as bases dos braços. Nos ofiuroides falta o ânus. Figura 144 – Serpente-do-mar. Fonte: http://flachciencias.blogspot.com.br/2011/09/filo-dos-equinodermos.html 6.2.4. CLASSE ECHINOIDEA Os equinoides compreendem os ouriços-do-mar e bolachas-da-praia, que possuem uma carapaça de ossículos fundidos em cinco fileiras ambulacrais pareadas e cinco fileiras ZOOLOGIA.indb 169 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 170 interambulacrais pareadas, gerando uma morfologia corporal globosa e achatada no dorso (Figura 145). Possuem um par de poros em cada pé ambulacral: periprocto (dez ossículos ao redor do ânus). Figura 145 – Bolacha-da-praia (superior) e ouriço-do-mar (inferior). A presença da Lanterna de Aristóteles é a característica mais conspícua nos equinoides (Figura 146). Esta estrutura é formada por cinco dentes que emergem da membrana peristomial, os quais são sustentados por um conjunto de músculos e ossículos específicos. As bolachas-da-praia recebem este nome porque têm corpo achatado, parecido com uma bolacha. Os espinhos também são curtos e achatados. Elas são detritívoras e vivem aderidas a fundos arenoso-lodosos. Os ouriços-do-mar são herbívoros, alimentando- se de macroalgas nos fundos das rochas (Figura 145). Figura 146 – Lanterna de Aristóteles Fonte: http://www.infoescola.com/biologia/filo- echinodermata-equinodermos/ ZOOLOGIA.indb 170 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 171 6.2.5. CLASSE HOLOTHUROIDEA Os pepinos-do-mar são os equinodermos holoturoides, que podem passar despercebidos no fundo do mar (Figura 147). Eles apresentam o eixo oral-aboral paralelamente ao substrato. A pele é espessa, com presença de minúsculos ossículos. Apresentam árvores respiratórias internas ligadas à cloaca. Quando ameaçados por predadores, eles se comportam de uma maneira muito interessante, para tentar espantá-los. Eles expulsam um ou vários órgãos para fora da cavidade do corpo (processo chamado evisceração), mas regeneram todos os órgãos perdidos depois. Possuem órgãos específicos de defesa chamados túbulos de Cuvier, que ficam pegajosos, atrapalhando a ação de predadores quando eviscerados. Figura 147 – Pepino-do-mar. Caro estudante, antes de fazer as atividades propostas a respeito do filo dos equinodermos, acesse o link abaixo e assista ao vídeo, como revisão de todo o conteúdo. • http://www.youtube.com/watch?v=0dOggydy2xs&feature=related. ZOOLOGIA.indb 171 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 172 1. Os desenhos abaixo ilustram representantes de diferentes filos animais. Sobre eles, podemos afirmar corretamente que: (Disponível em: <http://questoesbiologicas.blogspot.com/2011/12/biologia-uern.html>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) 1, 3, 5 pertencem a filos exclusivamente marinhos. b) 5 é, filogeneticamente, mais próximo do ser humanos do que 3. c) Massa visceral, manto e pés ambulacrários são características próprias de animais do filo de 3. d) Dentre estes representados, 2 é, filogeneticamente, o mais próximo de 4. 2. Os equinodermos, à primeira vista, estão mais relacionados com os invertebrados inferiores. No entanto, estão evolutivamente relacionados aos cordados porque: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) são deuterostômios. b) são diblásticos celomados. c) a epiderme é monoestratificada. d) o sistema digestivo é completo. e) possuem sistema ambulacral. 3. Lanterna-de-aristóteles, espongiocele e manto ocorrem, respectivamente, em: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) equinodermos, poríferos e moluscos. b) poríferos, equinodermos e celenterados. c) moluscos, poríferos e artrópodes. d) cnidários, equinodermos e insetos. e) aracnídeos, platelmintos e moluscos. ATIVIDADES ZOOLOGIA.indb 172 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 173 4. Quem sou eu? 1. Sou celomado, tenho exoesqueleto quitinoso e 8 patas. 2. Sou acelomado, prefiro ambientes pouco iluminados e excreto por células-flama. 3. Sou celomado, deuterostômio e respiro por brânquias. (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>.Acesso em: 09 de março de 2012.) A alternativa em que os animais estão apresentados na ordem das características acima é: a) Aranha, pIanária e ouriço-do-mar. b) Planária, ouriço-do-mar e aranha. c) Ouriço-do-mar, planária e aranha. d) Aranha, ouriço-do-mar e planária. 5. Alunos de uma escola de Belo Horizonte realizaram uma coleta de seres vivos nas águas do Córrego da Ressaca. Ao fazerem o relatório, citaram a ocorrência de alguns grupos de organismos. Todas as alternativas apresentam classificação possível, exceto. (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) Algas e crustáceos. b) Bactérias e fungos. c) Equinodermas e poliquetas. d) Insetos e anelídeos. e) Moluscos e platelmintos. 6. Assinale a única afirmativa correta: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) Os únicos animais com sistema ambulacrário são os moluscos. b) Nos equinodermos, ocorre endoesqueleto calcário; nos artrópodes, exoesqueleto quitinoso. c) Entre os invertebrados, há muito mais moluscos do que artrópodes. d) Bivalves, cefalópodes e gastrópodes são classes de equinodermos. e) Tanto os artrópodes como os equinodermos e moluscos apresentam patas articuladas. ZOOLOGIA.indb 173 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 174 7. A presença do sistema ambulacral aquífero é característica exclusiva de: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) Crustacea. b) Annelida Polychaeta. c) Mollusca Gastropoda. d) Insecta de vida aquática. e) Echinodermata. 8. Indique, respectivamente, a que filos pertencem os animais cujas principais características estão relacionadas abaixo: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) 1. Corpo dividido em cabeça, pé e massa visceral; manto secretor de concha; rádula; habitam ambientes aquáticos (alguns terrestres). 2. Corpo, em geral, com simetria pentarradiada; esqueleto dérmico interno; pés ambulacrais; espinhos; habitam exclusivamente os mares. a) equinoderma; anelídeo b) anelídeo; nematódeo c) molusco; porífero d) celenterado; equinoderma e) molusco; equinoderma 9. Simetria bilateral no embrião e pentarradiada na fase adulta, celoma, esqueleto interno e sistema digestivo completo são características apresentadas pelos: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) equinodermos. b) artrópodes. c) moluscos. d) celenterados. e) poríferos. ZOOLOGIA.indb 174 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 175 10. Assinale a(s) alternativa(s) que associa(m) corretamente o grupo a algumas de suas características: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012, adaptada) ( ) Equinodermas - lanterna-de-aristóteles e madreporito ( ) Moluscos - rádula e manto ( ) Poríferos - cnidoblastos e nematocistos ( ) Celenterados - coanócitos e espículas ( ) Anelídeos - clitelo e parapódios ( ) Artrópodos - tubos de Malpighi e ecdises ( ) Asquelmintos - exoesqueleto quitinoso e células-flama 11. No filo Echinodermata são encontradas as classes Echinoidea, Asteroidea, Crinoidea, Holothuroidea e Ophiuroidea, exemplificadas, respectivamente, por: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) ouriço-do-mar, estrela-do-mar, lírio-do-mar, pepino-do-mar e serpente-do-mar. b) lírio-do-mar, medusa, estrela-do-mar, holotúria e ouriço-do-mar. c) pólipo, medusa, holotúria, pepino-do-mar e caravela. d) embuá, ostra, lírio-do-mar, marisco e pepino-do-mar. e) ouriço-do-mar, estrela-do-mar, serpente-do-mar, pepino-do-mar e lírio-do-mar. 12. A presença de mesogleia, manto, parapódios e sistema ambulacrário são constatados, respectivamente, nos: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) poríferos, cnidários, insetos e anelídeos. b) cnidários, moluscos, anelídeos e equinodermos. c) anelídeos, crustáceos, insetos e poríferos. d) moluscos, equinodermos, aracnídeos e crustáceos. e) equinodermos, moluscos, crustáceos e poríferos. 13. Um biólogo, em uma coleta marinha, encontrou um animal desconhecido, fixo ao substrato, a 20 m de profundidade. Após observá-lo externamente, constatou a existência de espinhos na superfície corporal, de simetria radial e a presença de boca e ânus em regiões opostas do corpo. A partir disto, ele resolveu identificar tal exemplar em um catálogo de animais marinhos e, para tanto, escolheu o volume referente aos: (Disponível em: <http://www.osvaldoelobo.com.br/ARQUIVOQUESTOES/EXERCICIOS_ZOOLOGIA.pdf>. Acesso em: 09 de março de 2012.) a) peixes. b) equinodermados. c) crustáceos. d) poríferos. e) celenterados. ZOOLOGIA.indb 175 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 176 14. Com relação ao sistema nervoso dos diferentes grupos animais, faça a associação entre os números referentes aos grupos de animais (Coluna I) com as letras correspondentes às características dos sistemas nervosos (Coluna II). (Disponível em: http://www.planetabio.com. Acesso em: 10 de março de 2012.) COLUNA 1 COLUNA 2 1. Cnidários a. Possuem sistema nervoso rudimentar formado por um anel nervoso, do qual partem nervos radiais. 2.Platelmintos e anelídeos b. Têm sistema nervoso dorsal protegido por estruturas ósseas ou cartilaginosas. Além do encéfalo bem desenvolvido, possuem medula espinhal no interior da coluna vertebral. 3. Cefalópodes c. Possuem sistema nervoso difuso. Seus neurônios estão distribuídos em rede por todo o corpo. 4. Equinodermos d. Têm o sistema nervoso constituído, fundamentalmente, por um par de gânglios cerebrais na região anterior do corpo, dos quais pastem cordões nervosos ventrais para a região posterior. 5. Vertebrados e. Possuem gânglios nervosos que se agrupam em um grande cérebro protegido por uma cápsula, de onde saem os nervos. Marque a alternativa correta. a) 1 – c; 2 – e; 3 – d; 4 – a; 5 – b. b) 1 – c; 2 – d; 3 – e; 4 – a; 5 – b. c) 1 – a; 2 – e; 3 – d; 4 – c; 5 – b. d) 1 – a; 2 – d; 3 – e; 4 – c; 5 – b. 15. Observe a tira abaixo: O invertebrado, observado por Mafalda, pertence ao filo que, evolutivamente, é o mais próximo dos cordados, por apresentarem: a) hábitat marinho. b) mesoderme. c) deuterostomia. d) fecundação externa. e) simetria radial. ZOOLOGIA.indb 176 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 177 16. O grau de semelhança entre os organismos sempre foi o principal critério para os seus agrupamentos. Com o advento da ideia de evolução entre os seres vivos, o grau de semelhança também passou a significar grau de parentesco evolutivo. O grau de parentesco evolutivo entre os metazoários é determinado por semelhanças exclusivas fundamentais que caracterizam os grupos. As letras A, B e C representam as seguintes características, RESPECTIVAMENTE: (Disponível em: http://www.planetabio.com. Acesso em: 10 de março de 2012.) a) Simetria bilateral; Boca derivada do blastóporo; Presença de notocorda b) Simetria radial; Boca derivada do blastóporo; Tegumento quitinosoc) Simetria bilateral; Ausência de celoma verdadeiro; Presença de um pseudoceloma d) Presença de celoma; Metamerizados; Ausência de apêndices articulados e) Simetria radial; Com três folhetos germinativos; Ausência de metameria ZOOLOGIA.indb 177 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 178 Caro estudante, terminamos o estudo dos invertebrados superires, proposto para esta segunda unidade e, com ele, encerramos também o conteúdo de Zoologia de Invertevrados. Na Unidade 2, tratamos exclusivamente dos invertebrados moluscos, anelídeos, artrópodes e equinodermos, no que diz respeito aos aspectos morfológicos, fisológicos, ecológicos e evolutivos, bem como as questões que despertam o interesse do ser humano sobre estes animais. Cada grupo foi tratado de acordo com as suas características peculiares e compartilhadas, de forma que pudemos entender um pouco da ligação evolutiva entre estes grupos a partir de um ancestral comum. Tal ligação pode ser visualizada na Figura 148, que evidencia a posição filogenética de todos os invertebrados de acordo com o desenvolvimento embrionário. É importante dizer que toda a abordagem feita neste material foi apenas uma breve descrição dos principais filos e das principais discussões que movimentam a ciência do animais invertebrados. Este material servirá como um ótimo guia didático, mas a utilização das obras clássicas que norteiam este conhecimento zoológico há décadas carece sempre de serem consultadas. É válido lembrar, ainda, que, como as pesquisas sobre estes animais é sempre contínua e complexa, por algum motivo, podem ocorrer desencontros ou mudanças de sistemática, dependendo do autor que for consultado. De qualquer forma, para nossa vida prática, de biólogos, ou não, é bom ter claro o cenário da diversidade dos grupos animais e ensiná-lo para as pessoas, com o objetivo de colaborar para o entendimento da vida no ambiente que nos cerca. Assim, faça um bom proveito deste material para a sua vida acadêmica. Figura 148 - Filogenia dos animais invertebrados em relação à evolução de suas características embrionárias. Fonte: www.cmpa.tche.br/educacional/secoes_ensino/site_sec.../Zoo1.ppt (adaptado) ZOOLOGIA.indb 178 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 179 Aberrante - É algo que contraria a lógica ou a verdade ou a norma ou a ideia ou um padrão, comportamento aberrante. Exemplo: cor aberrante = cor muito viva. Diz-se também cor berrante. Adutores - Músculo que traz, que aproxima, que produz movimento de adução. Aquicultura - É a produção (para fins comerciais) de organismos aquáticos, como a criação de peixes, moluscos, crustáceos, anfíbios e o cultivo de plantas aquáticas para uso do homem. Bentônico - Referente ao ambiente ou habitat marinho (ou dulcícola) do fundo, onde fixam, caminham ou arrastam-se seres vivos de diversas espécies de animais. Birremes - São estruturas corporais que têm dois ramos. Bisso - É o nome dado ao feixe de filamentos pelos quais moluscos bivalves, como o mexilhão, fixam-se ao substrato. Apresenta uma textura similar à seda e é secretado por uma glândula situada na base do pé. Cambriano - O Cambriano marca um ponto importante na história da vida na Terra, pois é o período de tempo em que a maioria dos grupos principais de animais apareceu no registro do fóssil. Este evento é chamado, às vezes de, “a explosão cambriana”, por causa do tempo relativamente curto (sobre) em que esta diversidade de espécies aparece. Cerdas - Peças duras de origem epidérmica, feitas de quitina, na maioria das vezes. Tem como principal função dar tração ao verme quando este se desloca pelo fundo do mar. Claviforme - Que tem forma de clave (sinal musical que indica a entonação). Conspícuas - É uma característica notável em que o caráter permite a identificação da espécie, do grupo, etc., ou de fósseis, sedimentos e outros. Correlatos - É algo correlacionado, o mesmo que correlativo, correspondente, relacionado. ZOOLOGIA.indb 179 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 180 Exúvia - Exoesqueleto antigo, descartado ao final do processo de muda ou ecdise dos artrópodes. Filiforme - É alguma estrutura tão delagada ou fina como um fio, ou seja, tem o formato de um fio. Filogenéticas - Filogenia (ou filogênese) (grego: phylon = tribo, raça e genetikos = relativo à gênese = origem) é o termo comumente utilizado para hipóteses de relações evolutivas (ou seja, relações filogenéticas) de um grupo de organismos, isto é, determinar as relações ancestrais entre espécies conhecidas (ambas: as que vivem e as extintas). Sistemática Filogenética é o estudo filogenético desses grupos, geralmente com a finalidade de testar a validade de grupos e sua taxonomia. De acordo com esta abordagem, somente são aceitos como naturais os grupos comprovadamente monofiléticos. A Sistemática Filogenética é uma base sobre a qual diversos métodos foram desenvolvidos, dos quais o dominante atualmente é a Cladística. Gangrena - É uma complicação de uma necrose isquêmica, pela falta de suprimento sanguíneo e pela consequente falta de oxigênio nas extremidades do corpo (braço, mão, perna, pé). É seguida de invasão bacteriana e putrefação. Húmus - Produto da defecação das minhocas, um material fertilizante com propriedades coloidais, que auxilia no uso e na conservação dos solos. Lamelares - É alguma estrutura que apresenta a forma semelhante a lâminas. Odontóforo - Formação muscular da cavidade faríngea (bulbo bucal) de muitos moluscos, que suporta a rádula e põe esta em movimento. Opistossomo - Região posterior do corpo, é segmentado e é condição primitiva. Nos escorpiões, ocorre uma divisão do opistossoma em um pré-abdome (ou mesossoma) e um pós-abdome. Ostíolo - Em biologia, refere-se a uma pequena fenda ou abertura num tecido. Parapódio - É o nome dado a cada um dos dois apêndices que emergem das laterais de cada segmento que compõe o corpo dos anelídeos. Partenogênese -É um tipo de reprodução assexuada que formam organismos haploides. É a capacidade do óvulo se desenvolver sem ter sido fecundado pelo gameta masculino. Permiano - O período permiano ocorreu entre 286 a 245 milhões de anos, foi o último período da era Paleozoica. A separação entre o paleozoico e o mesozoico ocorreu no fim do Permiano, na grande extinção maciça, a maior registrada na história da vida da Terra. A extinção afetou muitos grupos de organismos em ambientes variados, mas ZOOLOGIA.indb 180 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 181 afetou as comunidades marinhas com mais intensidade, causando a extinção da maioria dos invertebrados marinhos do Paleozoico. Alguns grupos sobreviveram à extinção maciça permiana em números extremamente diminuídos, porém nunca mais alcançaram outra vez o domínio ecológico que tiveram. Probóscide - (Ou probóscida) É um apêndice alongado que se localiza na cabeça de algumas espécies de animais, como anelídeos, gastrópodes e insetos dípteros. Prossoma - Região anterior do corpo, formado pela fusão de dois tagmas: cabeça e tórax. Raptoriais - Órgão ou apêndice utilizado para raspar, capturar. Simbionte - É uma relação vantajosa de pelo menos um dos organismos vivos de espécies diferentes. Ubiquidade - Propriedade ou estado do que é ubíquo. Do que está ao mesmo tempo em toda parte; onipresença. Ventosas - São estruturas circulares, musculares, que têm função de fixação e locomoção e representa fusão de segmentos anteriorese posteriores. ZOOLOGIA.indb 181 29/05/12 12:02 UNIDADE 1I Zoologia de Invertebrados Superiores ZOOLOGIA DE INVERTEBRADOS Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 182 REFERÊNCIAS CORGOSINHO, P.H.C.; BORGES, M.A.Z.; NEVES, F.S. Zoologia de Invertebrados: Ciências Biológicas, 3º Período. Montes Claros/MG: Editora Unimontes, 2010. 105 p. MOREIRA, A.P.T. Zoologia de Invertebrados I. Florianópolis: BIOLOGIA/EAD/UFSC, 2009. 213 p. RUPPERT, E.; BARNES, R.D. Zoologia dos Invertebrados, 6ª ed. São Paulo: Ed. Roca, 1996. RUPPERT, E.E.; FOX, R.S.; BARNES, R.D. Zoologia dos inver tebrados. São Paulo: Ed. Roca, 2006. STORER, T.I.; USINGER, R.L.; STEBBINS, R.C.; NYBAKKEN, J.W. Zoologia Geral. 6ª ed. São Paulo: Ed. Nacional, 1986. 816 p. ZOOLOGIA.indb 182 29/05/12 12:02